고체역학에서 ‘평형(Equilibrium)’을 배우는 주차는 커리큘럼의 핵심이에요. 고체역학의 모든 계산과 구조 해석은 결국 “물체가 움직이지 않고, 버틸 수 있는 상태인지”를 판단하는 데서 출발하기 때문입니다. 물체가 가만히 있다는 건, 그 물체에 작용하는 힘들의 합이 0, 그리고 회전하려는 힘(모멘트)의 합도 0이라는 뜻이에요. 이게 바로 정역학 평형 조건이에요. 고체역학에서는 이런 평형 조건을 바탕으로 기둥이 버틸 수 있을지, 다리가 무너지지 않을지, 볼트 하나에 얼마나 하중이 걸리는지를 계산해요. 즉, Equilibrium은 고체역학의 뼈대이자 출발점인것이죠.

물체가 힘을 받았을 때 내부에서 어떤 일이 일어나는지를 알려주는 기준이 바로 Stress(응력)과 Strain(변형률)입니다. 응력(Stress)이란? 쉽게 말하면, 물체가 받는 '단위 면적당 힘'이에요. 예를 들어, 손가락으로 벽돌을 누르면, 전체 힘은 작지만 끝이 뾰족한 펜으로 누르면 같은 힘이어도 벽돌이 깨질 수도 있어요. 이처럼 같은 힘이라도 '어디에, 어떻게 작용하느냐'에 따라 결과가 달라지기 때문에, 응력을 따로 계산하는 거예요. 변형률(Strain)이란? 변형률은 재료가 얼마나 늘어나거나 찌그러졌는지 비율이에요. 풍선처럼 아주 잘 늘어나는 재료도 있고, 유리처럼 거의 안 늘어나는 재료도 있죠. 즉, 힘에 따라 얼마나 ‘형태가 바뀌는지’를 수치로 표현한 것이에요. 건물을 짓거나 다리를 설계할 때, 어디에 얼마만큼의 응력이 걸리는지, 재료가 얼마나 변형되는지를 정확히 계산해야 구조물이 안전하게 버틸 수 있는지를 알 수 있어요. 이 두 개념은 이후에 배우는 항복강도, 파단, 피로, 설계 안전계수 같은 내용들의 기초가 되는 개념이랍니다!