e-사이언스 환경에서 공학 교육을 위한 통합 수치 해석 프레임워크

An Integrated Numerical Analysis Framework for Engineering Education in e-Science Environment

유동 수치 해석 분야의 실험들은 복잡한 수학 방정식의 계산 과정으로 이루어져 있고, 이러한 실험을 수행할 수 있는 거대한 계산 자원과 그 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 환경을 요구한다. 현재 수치해석을 위한 특정 목적의 실험을 수행할 수 있는 e-사이언스 환경에 대한 연구는 많이 진행되고 있으나 다양한 공학 교육 분야의 유동 해석을 위한 통합 수치해석 연구 프레임워크를 개발한 사례는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 그리드 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 UNICORE를 기반으로 다양한 유동 해석을 위한 기본 프레임워크를 설계하고, 이에 대한 프로토타입으로 세 가지 유동 응용들에 대한 수치해석 연구를 통합 환경에서 수행할 수 있는 e-사이언스 프레임워크를 개발하였다.

The analytical experiments for fluid dynamics lead a sequence of complex scientific computations composing of numerical equations and require enormous computing resources with appropriate management tools. Currently most studies on e-Science environment for numerical studies focus on solving specific problems to drag out the best performance of matters and have less interest in providing a common framework to apply for diverse numerical domains in engineering education, especially for fluid dynamics. This paper presents an integrated e-Science experiment tool which could be easily applicable to solve various numerical analyses in fluid dynamics. As a proof-of-concept, an integrated e-Science framework with three numerical analyses has been designed and implemented over UNICORE that runs over grid computing environment.