기계공학부 구성원들의 많은 관심과 참여 부탁드립니다.

▣ 제  목: 다양한 에너지/환경 연구분야에 활용되는 전사유체역학 기술 

▣ 연  사: 박상진 박사

▣ 소  속: 한국에너지기술연구원

▣ 일  시: 2024. 11. 22.(Fri) 13:00 / 16:00

▣ 장  소: 제2공학관 B040호

▣ 초  록

 4차 산업혁명이후 컴퓨터의 비약적인 발전과 활용은 다양한 산업 분야에 큰 영향을 미친다. 특히, 컴퓨터를 활용한 다양한 시뮬레이션 기술은 열 흐름, 화학반응과 다상 (고상, 액상, 기상) 유체 흐름 등 전 공학 분야에 걸쳐 안정적이고 효율적인 시스템의 연구개발을 위해 널리 활용되는 전문 기술이다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션 전문 기술을 전산수치해석 또는 전산유체역학 (CFD, Computational Fluid Dynamics)이라고 한다. 이것은 다양한 실험 조건들에 대해 가상공간에서 실험을 수행시켜 실제 상황과 유사한 실험 결과를 예측하는 것이다. 특히, 특정 물질의 밀도, 속도, 압력, 온도 및 화학반응으로 부터 생성된 물질들의 농도분포를 시간의 흐름과 공간의 특성을 고려하여 주변 환경 변화에 따른 결과 값들을 해석한다. 이것은 또한 사람이 직접 실험을 수행 하지 않고도 결과를 빠르고 정확하게 예측할 수 있다. 관련 연구 분야 전문가들에 따르면, 제품 개발 시간 26% 이상 감축 및 생산된 제품 정확도 25% 향상을 가져왔다는 언급이 있다. 가장 큰 장점은 연구개발 기간 단축 뿐만 아니라 실험 수행에 투입되는 인력 및 비용 절감으로 이어져 다양한 산업화 연구에서 매우 활발히 활용되고 있다. 항공⋅우주 분야의 경우 항공기 및 우주 발사체 로켓 엔진의 공기역학, 연소특성과 터빈 엔진의 회전체역학 등 다양한 물리현상을 시뮬레이션을 통해 최적의 설계 요소를 예측하는데 활용된다. 자동차 분야는 차체 공기역학을 고려한 최적화, 자동차 부품의 수명 연장, 열과 소음 레벨을 줄여 압력과 에너지 손실을 최소화하는 자동차 차체와 부품 설계 등에 큰 조력자 역할을 한다. 조선/해양/중공업 분야는 선박 설계에서부터 각종 선박의 단위 부품, 조선/해양/중공업 산업의 전반에 걸쳐 활용되고 있다. 전기/전자 분야의 적용은 가전제품과 반도체 산업에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있다. 의료/의학/헬스케어 분야는 질병 예방, 진단, 치료 등 건강에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 의료장비 분야, 병원 검사 장비 분야, 제약 및 바이오 분야, 임상의학 등 다양한 연구의 솔루션 제공을 컴퓨터 시뮬레이터를 통해 확대되고 있다. 에너지/환경/발전 분야의 경우 수력, 원자력, 화력, 신재생 에너지 등 다양한 분야에서 정확한 해석 결과를 제공하여 설계의 비용 및 시간 절감, 문제 발생 시 빠른 대처하는데 기여하고 있다.