• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권1호
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• pp.7-18
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• 2021

반능동형 MR댐퍼 착륙장치는 MR유체가 환형 유로를 지날 때 유체감쇠력 및 자장 제어 감쇠력을 발생시키는 댐퍼이다. 환형 유로를 지나는 MR 유체의 경우 필연적으로 불완전 발달 유동이 발생하게 되어, 이는 유체 감쇠력을 포함하는 댐퍼 내력 계산에 오차를 발생시키는 원인이 된다. 이로 인해 댐퍼 구조적 파라미터 설계 및 제어 이득 선정이 부정확해지며, 착륙장치의 동특성 및 충격흡수성능 저하를 초래하게 된다. 본 논문에서는 MR댐퍼 환형 유로의 입구영역에서 발생하는 추가적인 감쇠력을 고려한 MR댐퍼 착륙장치의 수학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 유도한 수학적 모델링을 MR댐퍼 착륙장치의 설계 및 최적화 과정에 적용한다면 좀 더 정확한 내력 예측으로 우수한 성능의 MR댐퍼 착륙장치를 설계할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.351-356
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• 2022

본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제6권1호
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• pp.36-43
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• 1977

온도분포, 농도분포를 가미한 비압축성 유체의 기초방정식을 토출$\cdot$흡입이 있는 2차원 폐공간에 적용하고 시간공간에 차분근사로써 얻은 수치해에 대하여 서술했다. 이와같은 방법에 대해서는 미해결의 요소가 많이 있으나, 여기서는 토출풍속$\cdot$온도차$\cdot$격자수를 변화시킬 때의 해가 변화하는 모양을 계산예에 따라서 보고한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권3호
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• pp.52-61
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• 2014

The present paper deals with the efficient computation of higher-order CFD methods for compressible flow using graphics processing units (GPU). The higher-order CFD methods, such as discontinuous Galerkin (DG) methods and correction procedure via reconstruction (CPR) methods, can realize arbitrary higher-order accuracy with compact stencil on unstructured mesh. However, they require much more computational costs compared to the widely used finite volume methods (FVM). Graphics processing unit, consisting of hundreds or thousands small cores, is apt to massive parallel computations of compressible flow based on the higher-order CFD methods and can reduce computational time greatly. Higher-order multi-dimensional limiting process (MLP) is applied for the robust control of numerical oscillations around shock discontinuity and implemented efficiently on GPU. The program is written and optimized in CUDA library offered from NVIDIA. The whole algorithms are implemented to guarantee accurate and efficient computations for parallel programming on shared-memory model of GPU. The extensive numerical experiments validates that the GPU successfully accelerates computing compressible flow using higher-order method.

• 한국추진공학회지
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• 제26권6호
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• pp.10-20
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• 2022

본 연구에서는 케로신 다단연소사이클 엔진용 예연소기를 설계하기 위해, 고압의 산화제 과잉 조건에서 예연소가스를 계산하고 냉각유로에서 극저온 유체의 복합열전달 및 수력 특성을 해석할 수 있는 설계코드를 개발하였다. 사용자 편의성과 범용성을 가진 오픈 소스 라이브러리 Cantera를 활용하였으며, 실제유체의 열역학/전달 상태량을 정확히 계산하기 위해 관련 소스 코드들을 새로 작성하여 Cantera에 추가하였다. 현재 예비설계 중인 100톤급 부스터 엔진용 예연소기에 적용하였으며, CFD 해석결과와 비교를 통해 설계코드로서의 예측 정확도와 활용성을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.202-204
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• 2018

2018년 현재 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 계산과학공학 플랫폼 기반으로 온라인 시뮬레이션이 가능한 EDISON(EDucation-research Integration through Simulation On the Net) 서비스를 제공하고 있다. 해당 플랫폼 서비스는 7개 전문분야(전산의학, 전산설계, 전산열유체, 구조동역학, 계산화학, 나노물리, 도시환경)의 학생 및 연구자들이 학습 및 시뮬레이션을 실행하고 결과를 활용할 수 있도록 지원하고 있다. 하지만 EDISON 플랫폼은 시뮬레이션 서비스에 초점을 맞춰 개발과 서비스를 제공했기 때문에 국내외 MOOC(Massive Open Online Course) 서비스들에 비해 아직 교육 콘텐츠가 부족하다. 그리하여 본 논문에서는 계산과학공학 플랫폼에 교육 콘텐츠를 체계적으로 제공하기 위한 커리큘럼 서비스를 설계 및 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.634-641
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• 2008

자동 미분은 기울기나 Jacobian과 같은 민감도를 자동으로 생성해주는 도구이다. 자동 미분은 수학적으로 정확한 민감도를 계산해준다. 본 논문에서는 자동 미분의 공학 계산에 대한 적용에 대해 살펴보았다. 자동 미분을 이용해 구조 해석 코드와 유동장 해석 코드의 미분 코드를 생성하였다. 본 논문은 자동 미분의 적용에 대해 기술하였으며 자동 미분의 정확성 검증을 위해 유한 차분과 비교하였다. 미분 코드의 결과는 유한 차분과 잘 일치하였으나 계산 시간이 증가하였다. 생성된 미분 코드의 추가적인 수정을 통해 계산의 단축이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.1163-1164
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• 2023

차량의 현가장치의 서스펜션 댐퍼의 내압 조건에서의 내구성을 고체역학적으로 판단하여 내압, 봉입압, 리바운드 힘의 계산 방법 및 적합도 확인 방법을 열역학과 유체역학적으로 구하였다. 또한, 댐퍼의 동특성과 phase angle에 대한 해석을 통하여 phase angle의 식 도출과 주파수와 댐핑 상수에 따른 추세를 확인해보았다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제8권2호
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• pp.42-48
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• 2003

The issues associated with the application of CFD for ship design are addressed. Doubtlessly at the moment, CFD tools are very useful in evaluating hull forms prior to traditional towing tank tests. However, time-consuming pre-processing is an obstacle in the daily application of CFD tools to improve hull forms. The accuracy of computational modeling without sacrificing the usability of CFD system is also to be assessed. The wave generation is still predicted by using potential panel methods, while velocity profiles entering into propeller plane is solved using turbulent flow solvers. The choice of turbulence model is a key to predict nominal wake distribution within acceptable accuracy. The experimental data for CFD validation are invaluable to improve physical and numerical modeling. Other applications of CFD for ship design than hull form improvement are also given. It is certain that CFD can be a cost-effective tool for the design of new and better ships.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권1호
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• pp.48-56
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• 2004

The numerical simulations with unstructured mesh by cell-centered and vertex-centered approaches were peformed for the quadrilateral and triangular meshes. For 2-D inviscid supersonic vortex flow, the simulation results and the analytic solution were compared and the accuracy was assessed. The calculation efficiency was measured by the parameter defined by the consumed CPU time multiplied by absolute error As a results, equilateral triangular mesh yielded the best accuracy and efficiency among the tested meshes. Cell-centered approach gives a little better efficiency than vertex - centered approach.