역학을 바로 이해하는 태도가 아쉬운... > 화 성

어제랑, 오늘 늦게 까지 미팅을 모두 마치고 겨우 들어와 보니...
제법 많은 대화들이 오갔군요. ^^

내일 또 출장이라 그간 보관하던 자료들을 급히 정리해서 올려봅니다.

계속해서 묻는 대답에는 감감 무소식이고
오히려 그럴 듯한 자료로써 방향 선회를 꿈꾸는 쿠란님의 행동에 실망만 가득 안고 글을 씁니다.

주장하는 내용과 레포트성 글들을 잠시 비교해 보면
이 분야에 대해 이제 입문하는 과정에 있다는 것 밖에는 생각할 수 없는 것 같습니다.
그런데 잘못된 주장을 억지로 합리화해가는 과정은 높이 살 만 합니다.

그러면서 겉 멋을 부려가는 모습을 빠뜨리지 않는 억지 여유가 그렇게 썩 어울리지는 않습니다.

시간이 없어서 바로 본론으로 들어갑니다.

쿠란님은 아래의 그림의 오류에 대해서 계속 다른 변명으로 일관하고 있습니다.
언급하기 싫은 부분일 것입니다.

그러나 오류를 그대로 방치한다는 것은 자칫 다른 결과를 가져 올 수 있으므로
대답을 회피하는 쿠란님의 오류를 바로 잡고 넘어가려 합니다.

아래 그림은 쿠란님이 주장하고 있는 방열판의 낙하를 표현한 개략도입니다.



이는, 회원님들이 익히 알고 계시듯이 물론 현상과는 맞지않는 주장입니다.
무게중심으로 설명을 하여 틀린 이유를 지적하였더니,



이미 많이 알려진 아래의 테이블을 들고 나와 다음처럼 설명합니다.





그런데, 벌써 눈치 챈 분들도 계시겠지만 설상가상으로 또 적용을 잘못하고 있었던 것입니다.

아마도 자신의 그림에서 저지른 실수를 저 테이블을 인용하여 깊이 묻어 두고 싶었겠지만
그렇게 되질 못하니 안타까운 일입니다.
쿠란님의 글은 장황하나 근본적으로 저 테이블 자체를 이해하지 못하고 있는 것입니다.

저 테이블의 그래프 오른 쪽 칼럼에 나타난 도형들은,
매질을 운동상태에 두고, 각 도형의 경우 마다 일정 조건을 설정하기 위해 고정된 경우입니다.
다시 말하면 유동장을 운동하는 도형이 아니라는 의미입니다.

즉, 쿠란님은 맨 아랫 쪽 운동하는 매질속에 수평으로 된 적용하면 그 항력 계수가 0.03이니
삼각형도 무게중심에 상관없이 뾰족한 곳(예각부)이 먼저 떨어진다는 논리입니다.

틀린 설명입니다.

쿠란님이 쉽게 이해가 가도록 다시 도해를 그려봅니다.
테이블의 저 플레이트는 운동하는 매질속을 위 그림과 같이 고정을 시킨 경우입니다.
(흰 색의 투명한 그림 표현은 유선의 도해화한 것입니다)




하지만 화성의 대기중을 낙하하는 방열판은 사정이 그렇지를 못하지요.
그 방열판의 운동 조건은 매질속에서 아래 그림과 같은 조건입니다.



위 플레이트 조건은 매질의 속도가 일정할 경우 결국 넓은 면 방향으로 항력이 크게 작용하게 됩니다.
위 테이블 오른 쪽 칼럼 도형중 맨 윗 쪽 플레이트 상태가 되어 항력계수 1.4의 상태가 되는 것입니다.

방열판의 무게 중심을 고려해야 된다는 내용은 저 뿐만 아니라 많은 회원님들의 지적이 있었습니다만,
아예 그런 것은 염두에 두지도 않고 오로지 자신의 틀린 주장만 고집하는 것을 보니 대단한 건 틀림없습니다.

다시 방열판의 조건을 보겠습니다.
solid cone의 경우는 꼭지점을 기준으로 3h/4의 위치에 무게 중심이 위치함을 이미 도해로써 설명을 하였습니다.

hollow cone일 경우는 그 무게 중심이 더 낮아집니다.
2h/3이 되지요.

게다가 누누이 설명한 부분에 이어, 그 무게 중심이 낮게 설계되었다는 것을 인지시키기 위해,
방열판의 프레임에 해당하는 모재는 경금속 베릴륨으로 되어있다는 사진까지 올린 바 있습니다.




참고로 방열 블럭 피스의 접착성을 높이기 위해 밀러가공 공정에 있는 방열판 프레임입니다.




재진입 사령선 같은 경우도 아래 이미지처럼 안팎으로 이중 삼중 내열재 처리를 하듯이,




위 사진의 모재를 프레임으로 하여 아래 사진처럼 안팎으로 방열 블럭 피스들을 부착시킵니다.




방열 블럭들을 부착한 상태의 모습입니다.
(이 사진은 한때, 나사에서 비밀리에 UFO를 제작중이라는 제하로 소개(?)된 사진이기도 합니다)

방열판의 무게 중심은 1h/3보다 당연히 낮아지게 마련입니다.
(아래 그림의 노란색은 부착된 방열판을 의미)

물론 위 방열판의 외관도 그냥 그린 것이 아니라
아래에 이미지의 큐리오시티 방열부 치수를 적용하여 작도한 것입니다.
사진#01


이제, 쿠란님의 이해를 돕기 위해 아주 쉬운 예를 들겠습니다.

hollow cone의 초기 상태를 아래 그림과 같이 3가지로 나누어 그려 보았습니다.
모의 풍동 실험이라고 하면 되겠습니다.

1) cone의 꼭지점과 모선부가 팬의 쪽을 향하는 경우.

2) cone의 꼭지점이 팬과 수직인 경우.
(쿠란님은 바로 이러한 결과를 주장하고 있습니다)

3) cone의 중공부가 팬을 향하는 경우.

자, 팬에 스위치를 넣고 가동함으로써 강한 바람이 cone을 향하여 나아갈 때,
위 도해 1), 2), 3)의 경우에서 hollow cone의 최종적인 모습은 몇 번이 될까요?

쿠란님?
교과서적 기본정보를 제대로 이해하고 숙지하는 것은 매우 중요한 일입니다.
그것도 부족한 상태에서,
그러한 정보들을 현실의 현상에 적용하질 못하면 그것은 한낱 무용지물에 지나지 않습니다.

이제 겨우 입문하는 수준이거나 그 수준에서 벗어나질 못하고
허구한날 말끝마다 용어니, 학문이니, 공학이니, 정규과정이니 외치고 있지만,
정작 쿠란님 자신은, 적용하는 테이블이나 현상 자체를 이해조차 못하고 있질 않습니까?

저더러 비방한다고 하지만 맨먼저 불을 붙인 것은 쿠란님입니다.

지금 저런 사실을 기정화하려는 작태는 회원님들을 기만하는 행위가 아닌가요?
서적에 나와있는 내용 그대로 복사하여 글로써 올리는게 모든 것을 감추기 위한 능사는 아닙니다.

엄연한 사실들을 자신의 좁은 지식한계에 갇혀 벗어나질 못하고 그 좁은 시각만으로써 모든 사물들을 판단하니,
쿠란님의 사고는 항상 부정적이고 왜곡된 사고 그 자체일 수 밖에 없는 것입니다.


아래의 글은 쿠란님이 이른 바 '쿠란 삼각형' 을 그려서 올려놓고 써놓은 내용입니다.
잘못된 사고에서 나온 결과의 한 사례일 뿐입니다.

이제 이러한 것을 조합하여 '쿠란 삼각형'에 유선과 항력 계수를 적용해 보겠습니다.

항력 계수는 유동장내 고정된 물체의 방향에 따라 다양한 조건으로 설명됩니다.

입체 도형일 경우는 투영 면적(project area), 표면적(surface area), 체적(volume base)에 따라
다시 세분됩니다.
쿠란님의 주장이대로 그리 간단한 것이 아니지요...

결국 수직으로 서 있던 삼각형은 항력이 작은 아랫쪽을 중심으로 서서히 우력이 걸리게 되고
게다가 무게 중심이 작용함에 따라 붉은 색 화살표 방향으로 님이 말하는 스핀이 발생합니다.

수직으로 선 삼각형의 상부에 발생하는 항력 성분보다 더 큰 항력이
삼각형의 아랫변에 발생하면서 역삼각형 형태로 지면을 향하게 되는 것입니다.

위 모의 풍동테스트 그림을 다시 한번 예를 들어 보았을 때,
팬을 화성 지표면, hollow cone을 방열판이라고 가정하면
아래 '쿠란 삼각형' 설명은 잘못되었다는 것이 바로 드러납니다.

즉, '틀림'이 '맞음'이고 '맞음'이 '틀림'입니다.

그리고,

이러한 화성의 대기 조건에서 낙하하는 방열판의 조건에서
있을 수 있는 매질의 흐름이 관성력 성분이 우세한지, 점성력 성분이 우세한지는,
개략적이라도 레이놀즈 수를 계산해 보면 알 수 가 있습니다.

이런 기본적인 계산은 아예 차치하고 단순한 생각만으로
카르만 와류로써 방열판의 낙하 형태를 상상하고
그것을 사실인 양 우겨대는 그 사고 방식이 도저히 이해가 가질 않습니다.

아무리 겉 멋을 부려보지만 입문과정에 있음을 여실히 보여줬던 부분이지요...

또한 제가 개략적으로 계산한 수치들을 설사 못믿는다고 하더라도(당연히 못 믿었을 것이며, 쳐다 보지도 않았을 것)
말만큼이나 화려한(?) 유체역학적 개념을 가진게 틀림없다면,

"자연계에서는 볼 수 없는 이상한 현상입니다. "라며,
저런 어처구니 없는 비유는 하질 않았을 것입니다.


모의 풍동테스트에서 발생하는 와류의 전형적인 모습입니다.




더군다나 지금껏 주야장천 주장해온 카르만 와류에 대한 매질의 성질은 아랑곳 없고
기껏 테이블에 올려 놓는다는게,
낙하하는 물체가 매질에 공급하는 단위 시간당 운동량에 의해 밀려나가는 매질의 운동속도를 표현한 식을 올려놓으니...
기가 막히는 일입니다.
(이러한 설명도 앞서 댓글에 이미 언급을 하였었지만 아직도 무슨 말인지도 모르는 모양입니다...)

그래서 쉽게 이해를 하라고 아래 그림을 그려 보여주었더니 대응하는 말이라고는...



여러 조건에서 나타나는 매질 속 와류 이미지를 몇 개 올려보았습니다.

아래 이미지는 화성의 CO₂대기 조건에서 마하 15의 초음속으로 낙하할 때
난류 상태의 변화를 나타낸 것입니다.




아래 이미지는 큐리오시티 방열판의 형태와 유사한 형태의 물체가 매질 속을 통과할 때 발생하는
와류의 모습입니다.

화성 대기권에 진입하여 파라슈트 감속 상태에서 방열판이 분리되기 직전의 속도가
125m/sec이며 그 속도에서 발생하는 streamwise의 모습입니다.

방열판의 낙하시 그 매질의 운동 형태도 비교 가늠해 볼 수 있겠습니다.




쿠란님이 비유한 카르만 와류의 모습은 아무래도 화성의 바닷 속이 틀림 없는 것 같습니다.


"이 값이 변함에 따라 항력계수 Cd 도 변화합니다. 그러나 그 부분은 너무 어려운 부분이므로 일단 건너뛰고..."
쉽게 설명하면 되는 것을 뭐가 어렵다고 건너 뛰는 것이며,

"비대칭 유동의 주기가 점점 짧아져서 vortex가 발달할 시간이 없어지는 겁니다.
진동의 주파수가 상승하는거지 진동이 사라지는게 아니라구요. 점점 더 어려워지죠? ^^"
이 거드름 피우는 말 투는 어디서 배워온 것이며,

"학생들의 반란인가요? ^^
학생들이 강의실에서 교수님 강의를 무시하고 저마다의 주장을 내세운다면.. "
이제는 아예 신이 나서 회원님들에게 하는 소리가 이 모양입니다...

글투를 보면 반박하는 회원님들을 상대로 하는 내용이 틀림없는데도,
항의가 들어오니까 급히 둘러대는 글 모양새가 역시 평소에 보던 모습 그대로 두껍긴 합니다.

물론, 보시는 분들에 따라서 다른 입장 차이가 나겠지만,
지금의 저 작태는 "너희들은 모른면 내가 하는 말에 순종해라!"
고 하며 회원님들을 얏잡아 보는 오만방자한 행동으로 밖엔 보이지 않습니다.

지금까지 제가 나열한 몇 가지만 보더라도
도저히 오류가 날 수 없는 부분을 저렇게 틀려놓고는
전문가인 척 용어 몇 개 나열하면서 의기양양해 하는 모양새가 정말 가관이 따로 없는 것 같군요.

현재도 자신의 실수를 인정하지 않고 회원님들을 기만한 채,
화제를 다른 쪽으로 유도하려는 의도가 눈에 띄게 드러나지만
안하무인격 지극히 치졸한 수법이라고 생각됩니다.

위 구절은 쿠란님이 쓴 글이지만 마치 상황에서의 자신을 두고 한 표현 같아서
또 한번 자신의 얼굴에 먹칠을하는 모양새를 볼 수 있었습니다.

쿠란님의 역학을 바로 이해하는 태도가 아쉬운 순간입니다....

제 말에 또 변명을 하고프면 글을 올려보시되,
지금까지 그랬듯이 관련도 없는 다른 글로써 논제 확산일랑 삼가하고
우선 틀린 부분의 해명이나 제대로 좀 해보길 부탁합니다.


(p.s 이틀 분량을 한꺼번에 올리다 보니 글이 많이 길어진 것 같습니다...)