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입자법에 의한 연속체 역학의 수치 시뮬레이션

전문가 제언: ○ 입자법은 연속체 역학의 수치 시뮬레이션법이다. 대표적인 방법으로 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)법과 MPS(Moving Particle Semi-implicit)법이 있다. 유체역학, 고체역학 그리고 유체･고체 상호작용 해석에 활용되고 있다. 여기서는 MPS법을 사용하고 있다.

○ 유한요소법이나 차분법에서는 메시가 필수적이다. 입자법에서는 메시 대신 입자로 입자간 상호작용 모델을 사용하여 연속체 역학 해석을 한다. 본고에는 마이크로 액체방울 생성, 2km×2km 지형데이터에 대한 쓰나미, 적혈구 변형 그리고 선박갑판에 몰아치는 파도의 거동 등에 대한 해석과 시험결과를 예시하고 있다.

○ 금세기 초에 KOSHIZUKA 교수가 개발한 입자법이 비압축성 물체 해석에 한정된 것이다. 그러나 마이크로에서 매크로 현상을 망라한 해석이 가능하여 그 활용범위가 더욱 더 넓어질 것이다.

○ 현재 토목, 조선, 자동차, 기계, 원자력 등의 분야에서 폭넓게 적용되어 그 유효성과 신뢰성이 확인되고 있는 것으로 알려져 있다. 연속체 역학 해석에서 유한요소법을 대체할 툴로 새로운 장을 열 것으로 기대된다.