[파이썬 공학 시뮬레이션 2단계] 1화. 우리만의 데이터 디자이너, Matplotlib 기초

지난 시간에는 Numpy를 활용해 수만 개의 데이터를 순식간에 계산하는 ‘벡터 연산’의 짜릿함을 맛보았죠? 이제 그 숫자 뭉치들을 우리가 이해할 수 있는 정보로 바꿔줄 차례입니다. 오늘은 공학의 꽃이라 불리는 ‘데이터 시각화’를 시작해 보겠습니다. ### 데이터에 숨겨진 이야기를 듣는 법 여러분, 엑셀 시트에 숫자 수천 개가 나열되어 있다고 상상해 보세요. 그 숫자들 사이의 미세한 오차나 전체적인 흐름을 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 1단계] 5화. 넘파이(Numpy)의 등장, 리스트와 배열의 역학적 차이

지난 시간에 우리는 나만의 수식 자판기인 함수를 만들어 보았습니다. 복잡한 계산식도 필요할 때마다 쏙쏙 꺼내 쓸 수 있게 보관하는 법을 익혔으니, 이제 공학 엔지니어로서 한 단계 더 도약할 준비가 되었습니다. 오늘은 우리가 다루는 데이터의 덩치를 키워볼 차례입니다. “Numpy는 파이썬이라는 평범한 자동차에 달아주는 강력한 로켓 엔진입니다.” 공학의 세계에서는 숫자 하나가 아니라, 수천 개의 측정값을 한꺼번에 계산해야 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 1단계] 4화. 나만의 공학 공식, 함수(Function)로 박제하기

지난 시간에는 컴퓨터의 지치지 않는 체력을 활용하여 수천 번이고 반복해서 일을 시키는 반복문과, 그 시간의 흐름을 다루는 타임스텝의 개념을 알아보았지요. 오늘은 그 지치지 않는 기계에게 매번 똑같은 공식을 일일이 알려주지 않아도 스스로 알아서 계산하게 만드는 아주 똑똑한 도구, ‘함수(Function)’에 대해 이야기해보려 합니다. 함수는 쉽게 말해 ‘자동판매기’와 같습니다. 자판기에 동전과 버튼이라는 입력을 넣으면, 내부 기계가 돌아가서 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 1단계] 3화. 반복문(Loop)과 디지털 실험실의 무한 루프 탈출하기

지난 시간에 조건문(if-else)을 활용해 시스템의 경계를 설정하고, 파이썬의 엄격한 규칙인 ‘들여쓰기’에 대해 배웠던 것 기억하시나요? 오늘은 그 탄탄한 기초 위에 파이썬의 가장 강력한 무기인 ‘반복문(For loop)’을 얹어보려고 합니다. 공학을 하다 보면 똑같은 계산을 수천 번, 수만 번 반복해야 할 때가 정말 많습니다. 인간은 1,000번쯤 반복하면 집중력이 흐트러지거나 계산 실수를 하기 마련이지만, 우리 컴퓨터 친구들은 단 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 1단계] 2화. 제어문으로 시뮬레이션 경계 조건 맛보기

지난 시간에 우리는 파이썬이라는 도구에 데이터를 담는 상자인 ‘변수’를 만들고, 그 안에서 더하기와 곱하기 같은 사칙연산을 수행하는 기초 체력을 길러보았습니다. 오늘은 거기서 한 걸음 더 나아가, 단순히 계산만 하는 기계를 넘어 상황을 판단하고 스스로 안전을 지킬 줄 아는 스마트한 시스템을 만드는 방법을 알아볼게요. 공학 설계에서 가장 중요한 것은 무엇일까요? 바로 시스템이 무리하지 않도록 제어하는 것입니다. … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 1단계] 1화. 공학도의 새로운 필기구, 변수(Variable)와 기본 연산자

반가워요, 미래의 엔지니어 여러분! 지난 시간에 우리는 공학 시뮬레이션이 무엇인지, 그리고 우리를 도와줄 강력한 도구 상자인 ‘라이브러리’가 무엇인지 알아보았죠? 오늘은 드디어 파이썬이라는 도구를 잡고, 첫 번째 엔진을 돌려볼 시간입니다. 우리가 수학 책에서 보던 \( x \)와 \( y \)가 컴퓨터 속에서 어떻게 살아 움직이는지, 그 ‘변수’의 세계로 함께 떠나볼까요? > “역학을 공부하는 엔지니어에게 수식은 세상을 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 0단계] 4. 공학도의 첫 번째 무기, 라이브러리(Library) 개념 잡기

지난 시간 복습: 코딩, 어렵지 않죠? 지난 0단계 3화에서 우리가 구글 코랩을 열고 ‘print(“Hello, World!”)’를 찍어봤던 것 기억하나요? 그 짧은 한 줄로 여러분은 이미 프로그래밍의 세계에 첫발을 내디뎠습니다. 사칙연산도 척척 해냈으니, 이제 우리는 파이썬이라는 강력한 계산기를 손에 쥔 셈이죠! “바퀴를 다시 발명하지 마세요!” – 라이브러리의 마법 공학을 배우다 보면 가끔 이런 생각이 들죠. “이 복잡한 … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 0단계] 3. 단 10초 만에 파이썬 환경 구축하기 (Google Colab)

지난 시간에 이어, 오늘은 진짜 ‘공학자의 마법’을 시작해볼 시간입니다! 지난 2화에서 왜 우리가 엑셀의 답답함을 넘어 파이썬으로 가야 하는지, 그 이유를 확실히 다져보았죠? 오늘은 드디어 복잡한 설치 과정 없이, 여러분의 노트북이나 태블릿을 당장 강력한 슈퍼컴퓨터로 변신시키는 마법의 도구, ‘구글 코랩(Google Colab)’을 만나볼 차례입니다. 과거에는 프로그래밍을 하려면 컴퓨터에 용량이 큰 프로그램을 깔고, 설정하느라 밤을 새우곤 했어요. … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 0단계] 2. 왜 하필 파이썬인가? (엑셀, 매트랩과의 비교)

지난 시간에 이어서, 왜 하필 ‘파이썬’인가요? 지난 시간에는 우리가 자유낙하 시뮬레이션을 통해 ‘디지털 실험실’이 무엇인지 맛봤죠? 실제로 물체를 떨어뜨리지 않아도 컴퓨터 속에서 물리 법칙을 이용해 결과를 예측해보는 경험, 정말 짜릿하지 않았나요? 오늘은 그 짜릿함을 현실에서 더 강력한 무기로 만들기 위해, 왜 우리 공대생들이 수많은 도구들 중 ‘파이썬(Python)’을 선택해야 하는지 그 이유를 확실히 정리해 드릴게요. 1. … 더 읽기

[파이썬 공학 시뮬레이션 0단계] 1. 시뮬레이션이란 무엇인가?

  1. 시뮬레이션, 사실은 ‘게임’과 똑같아요! 혹시 게임 좋아하시나요? 게임 속 캐릭터가 점프를 하면, 캐릭터는 자연스럽게 포물선을 그리며 땅으로 내려오죠? 우리가 게임을 하면서 “어떻게 저렇게 자연스럽게 움직이지?”라고 무심코 지나쳤던 그 장면, 사실 그게 바로 시뮬레이션이에요! 실제 세상에서 비싼 자동차를 충돌시키거나, 거대한 다리를 무너뜨려 보려면 비용이 엄청나겠죠? 그래서 우리는 컴퓨터 안에 ‘디지털 실험실’을 하나 마련합니다. 그곳에서 … 더 읽기