• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.40-40
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• 2011

반도체 소자의 미세화와 더불어 세정공정의 중요성이 차지하는 비중이 점점 커지고, 이에 따라 세정 기술 개발에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 세정 기술은 화학약품 위주의 습식 세정 방식으로 패턴 손상 및 대구경화에 따른 어려움이 있다. 따라서 건식세정 방식이 활발하게 도입되고 있으며 대표적인 것이 에어로졸 세정이다. 에어로졸 세정은 기체상의 작동기체를 이용하여 에어로졸을 형성하고 표면 오염물질과 직접 물리적 충돌을 함으로써 세정한다. 하지만 이 또한 생성되는 에어로졸 내 발생 입자로 인해 패턴 손상이 발생하며 이러한 문제점을 극복하기 위하여 대두되는 것이 가스클러스터 세정이다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 에어로졸 세정과 다르게 클러스터가 성장할 환경과 시간을 형성하지 않음으로써 작은 클러스터를 형성하게 되며 이로 인해 패턴 손상 없이 오염입자를 제거하게 된다. 이러한 가스 클러스터 세정을 최적화하기 위해서는 설계 단계부터 노즐 내부 유동의 수치해석에 기반한 입자 크기 분포를 계산하여 반영하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 세정 환경을 조성하는 조건에서의 노즐 내부 유동을 해석하고, 이를 통해 얻어진 수치를 이용하여 aerosol general dynamic equation (GDE)를 계산하여 발생하는 클러스터의 크기 분포를 예측하였다. GDE 계산 시 입자의 크기 분포를 나타내기 위해서는 여러 가지 방법이 존재하나 본 연구에서는 각 입자 크기 노드별 개수 농도를 계산하였다. 노즐 출구에서의 가스 클러스터 크기를 예측하기 위하여 먼저, 노즐 내부 유속 및 온도 분포 변화를 해석하였다. 이를 통하여 온도가 급격하게 낮아져 생성된 클러스터의 효과적 가속 및 에너지 전달이 가능함을 확인할수 있었다. 이에 기반하여 GDE를 이용한 입자 크기를 예측한 결과 수 나노 크기의 초기 클러스터가 형성되어 온도가 낮아짐에 따라 성장하는 것을 확인할 수 있었으며, 최빈값의 분포가 실험적 측정값과 일치하는 경향을 가지는 것을 볼 수 있었다. 이는 향후 확장된 영역에서의 유동 해석과 증발 등 세부 요소를 고려한 계산을 통해 가스 클러스터 세정 공정의 최적화된 설계에 도움이 될 것이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2002.05a
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• pp.152-157
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• 2002

전산유체역학분야의 고속 연산을 위해서 병렬처리가 보편화되고 있으며 이러한 병렬해석은 주로 클러스터에서 저렴한 비용으로 수행되고 있다. 전산유체역학을 위한 클러스터 컴퓨터에서의 해석프로그램의 성능은 클러스터에 사용되는 프로세서의 성능뿐만 아니라 클러스터 내부의 통신 장비의 성능에 크게 좌우된다. 본 논문에서는 클러스터 컴퓨터의 구축에 널리 사용되고 있는 Myrinet2000, Gigabit Ethernet, Fast Ethernet 등의 네트웍 장치에 대해서 Netpipe, Linpack, NAS NPB, 그리고 MPINS2D Navier-Stokes 해석프로그램을 사용하여 성능을 비교하였다. 이를 통해서 향후 전산유체역학을 위한 클러스터 구축시 최대의 가격대 성능비를 얻을 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04b
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• pp.244-246
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• 2004

마이크로어레이 칩 실험을 통하여 대량으로 생산되는 유전자 발현 데이터는 여러 가지 클러스터링 방법을 적용하여 분석할 수 있으며, 생성된 클러스터들 또한 여러 가지 방법으로 해석 할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 클러스터링 방법들을 응용한 seed클러스터링 방법을 제안하고 생물학적 온톨로지인 Gene Ontology를 기반으로 클러스터를 해석한다. 본 논문에서는 효과적인 유전자 발현 데이터 클러스터링 방법과 생물학적 지식을 바탕으로 클러스터를 해석, 평가하는 방법을 보여 준다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.635-638
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• 2011

유한요소법은 편미분방정식(Partial Differential Equation)의 수치적 근사 해를 구하기 위한 가장 일반적이고 효율적인 방법으로 다양한 공학 분야에서 널리 사용되어지고 있다. 유한요소법의 해석은 연속적인 범위를 가지는 문제를 여러 개의 요소로 나누어 다항식의 형상함수를 만들게 되며 결과적으로 근사 해를 구하게 된다. 이때 해석의 정확성을 높이기 위하여 형상함수의 차수를 높이고 요소의 개수를 늘리게 되면, 이에 따른 수치 계산량의 급격한 증가로 인해 수치해석의 효율성은 떨어지게 된다. 이를 보완하기 위해 유한요소법에 영역분할기법을 적용하여 병렬해석을 수행하면 해의 정확성과 효율성을 동시에 높인다. 병렬해석을 수행하는데 있어서 클러스터의 구조적 특성은 해석의 효율성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 모델에 대하여 병렬해석의 수행을 통하여 클러스터의 구조적 특성이 병렬해석의 효율성에 미치는 영향에 대해 확인한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.303-303
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• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 1996.10a
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• pp.133-136
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• 1996

클러스터의 타당성 정도를 계산하기 위한 측정자로서, 퍼지 분할된 데이터의 서로 다른 클래스 사이의 분리성과 한 클래스안에서의 밀접성의 비율, G를 정의하였다. 본 논문에서는 이렇게 정의된 G로부터, 각 클러스터가 가지는 데이터 수의 차이점을 고려하여 하나의 데이터 집합에 대하여 서로 다른 분할들을 비교할 수 있도록 하기 위하여, IG를 재정의하였다. 기존의 클러스터 타당성 전략은 클러스터 수의 함수로서, 주어진 척도의 값을 계산하여 기록한 후 그 값의 변화가 가장 큰 경우를 최적의 클러스터의 수로서 선택하였다. 이때 그 값의 변화를 고려하기 위한 주관적인 해석이 필요하게 된다. 본 논문에서는 주관적인 해석 없이 IG를 이용하여 최적의 클러스터 수를 결정하기 위한 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 널리 알려진 Iris data와 서로 다른 클러스터 인구수를 가지는 가상의 데이터 집합에 적용하여 그 타당성을 보인다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.5
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• pp.37-43
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• 2003

Parallel computing method is widely used in the computational fluid dynamics for efficient numerical analysis. Nowadays, low cost Linux cluster computers substitute for traditional supercomputers with parallel computing shcemes. The performance of nemerical solvers on an Linux cluster computer is highly dependent not on the performance of processors but on the performance of network devices in the cluster system. In this paper, we investigated the effects of the network devices such as Myrinet2000, gigabit ethernet, and fast ethernet on the performance of the cluster system by using some benchmark programs such as Netpipe, LINPACK, NAS NPB, and MPINS2D Navier-Stokes solvers. Finally, upon this investigation, we will suggest the method for building high performance low cost Linux cluster system in the computational fluid dynamics analysis.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.3
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• pp.287-298
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• 2001

Analysis of nonlinear behavior of prestressed concrete frame structures on PC is a time-consuming computing job if the problem size increase to a certain degree. Cluster system has emerged as one of promising computing environments due to its good extendibility, portability, and cost-effectiveness, comparing it with high-end work-stations or servers. In this paper, a parallel nonlinear analysis procedure of prestressed concrete frame structure is presented using cluster computing. Cluster system is configured with readily available pentium III class PCs under Win98 or Linux and fast ethernet. Parallel computing algorithms on element-wise processing parts including the calculation of stiffness matrix, element stresses and determination of material states, check of material failure and calculation of unbalanced loads are developed using MPL. Validity of the method is discussed through typical numerical examples. For the case of 4 node system, maximum speedup is 3.15 and 3.74 for Win98 and Linux, respectively. Important issues for the efficient use of cluster computing system based un PCs and ethernet are addressed.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.78-84
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• 2011

CFD simulation has been conducted on a small scaled 4 nozzle clustered engine operating with air. In the present paper, the effects of grid size, turbulence models, flux difference methods have been compared. The results show that the base flows are somewhat different as the turbulence models, while Roe and AUSM flux differences produced almost the same results. Spalart-Allmaras turbulence model produces more accurate results rather than famous SST k-w model. The calculated Mach number and pressure profile in the engine base reveal the complex base flow structure, which is somewhat different from the generally estimated flow fields.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1999.11a
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• pp.201-206
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• 1999

현재 전세계적으로 과한 기술 연산용 리눅스 클러스터에 대한 연구와 개발이 진행되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 펜티엄 프로세서와 알파 프로세서 및 고속 이더넷을 이용한 리눅스 클러스터를 구현하고 이를 전산유체역학 분야에 적용하기 위한 선행연구로서 NAS의 병렬 벤치마크 프로그램인 NPB를 사용하여 리눅스 클러스터들의 성능을 비교 분석하였다. NPB 프로그램은 전산유체역학 분야의 해석프로그램에서 널리 이용되는 알고리즘들로 구성된 벤치마크의 프로그램으로 이를 이용한 성능 평가의 결과는 향후 리눅스 클러스터에서 실제 전산유체역학 코드들의 성능을 나타내는 중요한 지표가 될 수 있다. NPB 벤치마크 결과 리눅스 클러스터는 고가의 슈퍼컴퓨터에 비해 전산유체역학 분야에서 높은 가격 대 성능비를 보임을 알 수 있으며 이를 통하여 저비용 슈퍼컴퓨팅의 가능성을 제시하고자 한다.