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엘머로 해 보는 오픈소스 엔지니어링 (1)
2017-08-28 2,876 26

엘머와 오픈소스 엔지니어링의 소개


이번 호부터 오픈소스 유한요소해석 소프트웨어인 ’엘머(Elmer)’를 빠른 시간내에 실제로 사용할 수 있도록 따라하기와 함께 살펴보고자 한다. 첫번째로 엘머에 대한 소개와 기본적인 작동 원리를 설명하고, 공학용 오픈소스 소프트웨어의 의미에 대해서 나름대로 생각해 보자. 또한 독학에 도움이 될 수 있는 엘머 관련 온라인 참고 자료도 소개한다.


■ 김동호 | 대진디엠피 헬스케어사업부의 개발파트장으로 의료기기 및 헬스케어 제품 개발을 하고 있다. 역동적으로 혁신을 주도하고 있는 오픈소스 소프트웨어 생태계로부터 새로운 방법론과 기술을 얻어 차세대 제조업의 새로운 돌파구를 찾아내는데 관심을 갖고 있다.
E-mail | Dymaxion.Kim@gmail.com
홈페이지 | http://dymaxionkim.github.io


1. 엘머의 소개

elmer01.png

그림 1. 엘머의 스플래시 이미지  


엘머(Elmer)는 핀란드 국립 CSC연구소에서 만들어 L/GPL 라이센스로 제공하는 오픈소스 다중물리 시뮬레이션 소프트웨어이다. CSC연구소는 공공 수퍼컴퓨터 서비스를 제공하는 기관으로 한국과학기술정보연구원(KISTI)과 비교할 수 있을 것 같다.
다중물리(Multi-Physics) 해석에 주안점을 두고 있기 때문에, 상업용 소프트웨어로는 콤솔(COMSOL) 등의 제품과 비슷해 보이기도 한다. 즉 구조해석, 열해석, 유체, 전자기장, 파동 뿐만 아니라 심지어 양자역학이나 기타 특수한 경우에 적합한 물리법칙을 적용해서 해석이 가능하며, 이런 여러 물리법칙을 하나의 시스템에 조합해서 연성시켜 해석하는 것도 가능하다.


엘머는 해석자 입력파일(Solver Input File) 작성 방법이 다른 소프트웨어에 비해 매우 단순하고 간략하기 때문에, 학습하기도 비교적 용이하다. 아울러, 해석자 입력파일(sif) 작성을 쉽게 도와주는 그래픽 사용자 인터페이스 도구(ElmerGUI)도 제공하기 때문에, 비록 기능이 단순하기는 해도 간단하게 사용할 수 있다.


계산결과를 가시화(Visualization)하기 위해, 과학기술계에서 표준적으로 사용하는 VTK 파일 형식으로 직접 출력이 가능하다. 표준 형식의 데이터 덕분에 이를 지원하는 다양한 후처리기 소프트웨어를 자유롭게 선택해서 사용하거나, 다양한 과학기술용 스크립트 언어로 자료를 처리하기에도 매우 좋다.


아울러, 1995년부터 개발된 이력이 오래 되었기 때문에 품질이 안정되어 있는 편이다. 미성숙한 오픈소스 소프트웨어들 중에 흔히 보이는 불안정성이나 심각한 버그는 엘머에서 거의 보기 힘들다. 뿐만 아니라 현재도 매우 활발하게 업데이트가 계속 이루어지고 있어, 활발하게 살아있는 프로젝트이다. CSC연구소에 엘머 전담팀이 계속 유지되고, 개발 초창기부터 참여한 핵심 개발자들이 지금도 매우 빈번하게 성실한 개선을 진행하고 있다. 깃허브(Github.com)에 공개된 엘머의 소스코드 이력을 보면, 2017년 1월부터 7월 말까지 약 300회의 커밋(갱신)이 이루어졌다. 눈에 확 띄는 큰 변화는 아니더라도, 안정적으로 개발팀이 꾸준히 유지보수해 주고 있다는 점은 오픈소스에서 매우 중요하다.


원래 엘머 프로젝트는 CSC연구소가 보유한 슈퍼컴퓨터에서 운용하기 위한 목적으로 시작되었기 때문에, MPI(Message Passing Interface) 라이브러리를 이용한 대규모 병렬연산에 적합하다. 또 소수의 CPU 코어를 가진 PC 수준의 컴퓨터에서도 문제없이 잘 동작한다. 즉 보유한 컴퓨팅 자원(CPU 코어와 메모리)만 제공된다면 이론적으로 무제한의 확장이 가능하다.


여담으로, 엘머(Elmer)라는 이름의 유래는 데이빗 맥키(David Mckee)의 동화책에 나오는, 의인화된 다양한 색깔의 조각천을 모아서 만든 코끼리 인형의 이름이다. 유럽권에서 잘 알려진 캐릭터인 것 같은데, 엘머 화면에서 모델의 매시(Mesh)를 색깔별로 구분해서 보면 영락없이 비슷하게 보인다.


김동호 Dymaxion.Kim@gmail.com


출처 : CAD&Graphics 2017?? 09??ȣ

포인트 : 무료

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