• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.357-364
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• 2014

본 연구에서는 빠르게 전자파 해석을 수행할 수 있는 병렬 유한차분 시간영역(Finite-Difference Time-Domain: FDTD) 알고리즘을 구현하기 위하여 CPU 클러스터를 구축하였다. 병렬 FDTD 알고리즘은 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘에 비해 해석 시간을 크게 줄일 수 있으며, 전기적으로 매우 큰 구조물에 대한 전자파 해석도 가능하다. 본 연구팀에서는 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘에서 요구되는 프로세스 간의 통신을 위해 MPI(Message Passing Interface) 라이브러리를 이용하였으며, 3차원 공간분할을 적용하여 프로세스 간의 통신 시간을 최소화하였다. 단일 프로세서를 이용한 FDTD 알고리즘 대비 CPU 클러스터 기반의 병렬 FDTD 알고리즘의 계산속도 향상도를 기본 모드와 하이퍼 모드에서 분석하였으며, 전기적으로 매우 큰 콘크리트 구조물의 전자파 해석을 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.802-803
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• 2007

전력산업의 구조개편에 따라 현재 전력시스템은 안전도의 위협수준에 가깝게 운영되어지도록 강요받고 있다. 이러한 시대적 흐름에 의해 안전도(security)해석에 대한 보다 빠르고 정확한 연구가 중요시 되고 있다. 본 연구는 전력시스템의 안전도 해석에 있어 상정사고(contingency)를 고려할 때 클러스터링 기법을 이용한 송전 네트워크의 축약 알고리즘을 제안한다. 또한 PC 클러스터 시스템을 이용한 병렬처리기법을 이용한 상정사고의 분할연산을 수행하고자 한다. IEEE 39 모선시스템을 통해 제안된 알고리즘을 평가할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.34-41
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• 2005

엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.67-76
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• 2022

현대에는 전자기파를 이용한 전력 및 신호 전달이 필수적인데, 전자기파를 원하는 경로를 통해 효율적으로 전달하기 위해서는 도파 구조(guided structure)가 필요하다. 본 논문에서는 먼저 전파해석 기법인 유한요소법(FEM : Finite Element Method)을 적용하여 도파 구조 중 하나인 2-D/3-D 도파관(waveguide)에 대해 직접 in-house code를 작성하여 전자기 시뮬레이션하였다. 이후 in-house code의 해석 결과를 대표적인 전자파 상용 시뮬레이션 소프트웨어인 HFSS의 결과와 비교하여 해석의 정확성을 검증하였다. 아울러, 전자기 해석에 있어 무한대의 해석 영역을 잘라 해석하기 위해 필수적인 흡수경계조건(ABC : Absorbing Boundary Condition)의 성능을 분석한 후, 병렬화 기법의 적용에 따른 성능 향상을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.187-194
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• 2006

일반적으로 구조물이 지진하중에 저항하기 위해서는 충분한 강성과 연성을 확보하여야 한다. 본 연구에서는 대공간 구조시스템의 지붕 구조와 하부 구조 사이에 면진 장치를 도입하는 방법을 사용하여 동적 거동 특성을 규명한다. 하부 구조의 강성과 질량의 크기에 대한 영향을 고려한 대공간 구조 시스템의 동적 거동 특성 규명 및 해석 과정 단순화를 위해 병렬 다질점계 등가모델을 도입한 본 논문은 향후 대공간 구조물의 성능 설계를 위한 기초적인 연구가 될 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권1호
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• pp.52-60
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• 2019

본 연구에서는 수치해석을 활용하여 여러 개의 이젝터로 구성된 병렬형 이젝터의 성능과 구조에 대한 특성을 확인하였다. 병렬 이젝터의 설계는 단일 이젝터와 동일한 설계 변수(질량 흡입비, 압축비, 팽창비)를 사용하였다. 해석 결과에 의하면, 병렬형과 단일 이젝터의 작동 질량 흡입비의 비가 같을 경우에는 성능에 있어 큰 차이를 보이지 않았으나, 시스템의 크기가 작아지는 이점이 있음을 확인하였다. 또한, 동일 성능의 이젝터를 병렬로 배치하였을 때는 질량 흡입비가 단일 보다 감소하여 더 낮은 압력을 구현하는 것을 확인하였다. 해석 결과를 종합하면 병렬형 이젝터 성능은 단일 이젝터와 크게 다르지 않으나, 병렬형 이젝터 구성에 따라서는 크기와 작동에 이점이 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.297-303
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• 2014

페리다이나믹스 이론과 이진분해 기법의 병렬연산을 이용하여 동적 균열진전 문제에 대한 애조인 형상 설계민감도 해석법을 개발하였다. 페리다이나믹스에서는 균열의 연속적인 분기를 다룰 수 있으며, Explicit 시간적분법을 채택한다. 설계민감도 해석은 애조인 변수법은 경로의존성 문제에는 적합하지 않으나 여기서는 응답해석의 경로를 이미 알고 있으므로 채택하여 사용할 수 있었다. 얻어진 해석적 설계민감도는 유한차분과 비교하여 그 정확성을 검증하였다. 유한차분법은 설계섭동량에 민감하여 비선형성이 강한 페리다이나믹스 문제에서 부정확한 설계민감도를 제시할 수 있다. 정확한 설계민감도 해석을 위해서는 이산화과정에서 $C^1$ 연속성을 가지는 체적율이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.291-299
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• 2003

본 연구에서는 연속체해석을 토대로, 병렬코아를 갖는 아웃리거구조물의 수평하중에 대한 응력과 변위를 구하기 위한 방법을 제안하였고, 아웃리거의 위치에 따른 구조물의 거동에 대해 연구하였다. 아웃리거와 코아가 만나는 위치에서 코아의 회전병위가 아웃리거의 회전변위와 일치한다는 적합조건으로부터 아웃리거의 구속모멘트, 코아의 휨모멘트, 기둥의 축방향력, 그리고 구조물의 수평변위 등을 유도하였다. 구조모델들을 이용하여 MIDAS-GEN 프로그램에 의한 결과와 비교하였고, 병렬코아를 갖는 아웃리거구조물에 대해 만족할만한 결과를 얻었다. 구조물 최상단의 수평변위는 코아의 위치보다는 아웃리거의 위치에 의해 크게 영향을 받는 것으로 조사되었다. 비록, 이 논문에서 제시된 공식들이 이상적인 아웃리거구조물에 대한 것이지만 병렬코아를 갖는 실제 아웃리거구조물의 응력과 변위의 근사치를 추정하고, 구조물의 거동을 예측하기 위한 수단으로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.317-324
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• 2008

대형 구조물에 대한 최적설계를 고려할 때 구조해석에 많은 시간과 노력이 소비된다. 한대의 개인용 컴퓨터에 의한 대형 구조물의 구조해석은 대용량의 기억장치와 많은 계산시간이 요구되므로 반복적 해석이 필요한 대형 구조물의 설계에 효율적으로 이용되기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 대안으로 인터넷이 연결된 다수의 개인용 컴퓨터들로 고성능 병렬연산시스템을 구성하여 구조해석을 분산 처리하여 계산시간을 절감하였다. 아울러 반응표면의 근사를 위해 요구되는 구조해석을 상용 구조해석 어플리케이션으로 해결할 수 있다면 상용성이 확보되어 일반 구조물에 대하여도 반응표면법을 이용한 최적설계를 수행할 수 있을 것이다.

• 소성∙가공
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• 제7권5호
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• pp.474-480
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• 1998

In the present study a domain decomposition scheme using the substructuring method is developed for the computational efficiency of the finite element analysis of metal forming processes. in order to avoid calculation of an inverse matrix during the substructuring procedure, the modified Cholesky decomposition method is implemented. As obtaining the data independence by the substructuring method the program is easily paralleized using the Parallel Virtual machine(PVM) library on a work-station cluster connected on networks. A numerical example for a simple upsetting is calculated and the speed-up ratio with respect to various number of subdomains and number of processors. The efficiency of the parallel computation is discussed by comparing the results.