전산유체역학(CFD)를 이용한 대기오염 확산 시뮬레이션 SaaS 개발 대기 오염 확산 분석은 오염 물질이 대기 중에서 어떻게 이동하고 퍼지는지를 연구하는 과정으로, 공기 질 개선, 공중 보건, 공공 정책, 도시계획 등 많은 분야에서 필수적인 역할을 정확한 대기 오염 확산 분석을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 기법을 사용하였습니다. 분석 환경을 공공(한국국토정보공사)의 디지털 🔹개발 범위 대상지의 지형, 건축물, 지표면 인근의 바람 저항 요소들의 CAD 데이터 자동 생성기상 정보 연계를 통해 실제 기상 정보를 시뮬레이션에 반영하여 결과의 정확성과 신뢰도 향상자동 격 Data flow diagram Platform screenshots 🔹 활용 방안 확산시뮬레이션을 통해 화재 및 대기오염물질 확산 발생시 경로를 예측하여, 예상 피해 지역 도출 및 긴급 안내문자 등을 적시에 제공역추적 시뮬레이션과 IoT 대기 측정센서를 연동하여 🔹 전산유체역학 시뮬레이션 방법
공지
CFD를 이용한 폭발(Explosion) 시뮬레이션
가스 폭발, 고체 화약 폭발 등 초음속의 급격한 연소 반응(Detonation)에 대한 전산유체역학(CFD) 해석 기술에 대한 소개 자료입니다. CFD를 이용한 폭발 시뮬레이션은 물리 모델링, 수치 해석, 계산 자원 등의 면에서 상당한 어려움이 있습니다. 물리 모델링 측면에서는 수 μm~mm의 반응 영역과 수 m~수십 m의 폭발 영향 범위라는 극단적 스케일 차이, 충격파와 폭굉파(detonation) 전후의 급격한 밀도/온도/ 수치 해석 측면에서는 충격자 캡처 기법, 고차 정확도 기법, 폭발물과 주변 매질의 경계면 추적 기법, 복잡한 화학반응 모델이 필요합니다. 계산 자원 측면에서 충격파와 반응 영역에 극단적 격자 세분화가 필요하여 전체 격자 수가 폭발적으로 증가하며, 작은 격자 크기와 빠른 속도는 매우 작은 시간 간격이 필요하기 때문에 넥스트폼은 이와 같은 어려움을 극복하고 가스 폭발과 고체 화약 폭발 등 초음속 연소(Detonation) 현상을 고해상도로 분석할 수 있는 CFD 해석 코드를 개발하였습니다. 폭발 폭발 해석은 μm 단위의 반응 영역부터 m 단위의 전체 폭발 범위까지 매우 넓은 스케일을 다뤄야 하는데, 이를 위해 옥트리(Octree) 기반의 이방성 적응 격자(Anisot 해석 정확성을 위해 3차 이상의 ENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory) 공간 이산화 기법과 Runge-Kutta 시간 적분을 적용하여 충격파와 경계면 추적에는 Level-set과 Ghost Fluid 기법을 활용해 경계 조건 처리의 정밀도를 높였으며, 병렬 계산에서는 Dynamic Load Balancing을 통해 대규모
대기 오염 확산 분석은 오염 물질이 대기 중에서 어떻게 이동하고 퍼지는지를 연구하는 과정으로, 공기 질 개선, 공중 보건, 공공 정책, 도시계획 등 많은 분야에서 필수적인 역할을
정확한 대기 오염 확산 분석을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 기법을 사용하였습니다. 분석 환경을 공공(한국국토정보공사)의 디지털
🔹개발 범위
대상지의 지형, 건축물, 지표면 인근의 바람 저항 요소들의 CAD 데이터 자동 생성기상 정보 연계를 통해 실제 기상 정보를 시뮬레이션에 반영하여 결과의 정확성과 신뢰도 향상자동 격
Data flow diagram Platform screenshots
🔹 활용 방안
확산시뮬레이션을 통해 화재 및 대기오염물질 확산 발생시 경로를 예측하여, 예상 피해 지역 도출 및 긴급 안내문자 등을 적시에 제공역추적 시뮬레이션과 IoT 대기 측정센서를 연동하여
🔹 전산유체역학 시뮬레이션 방법
CFD를 이용한 폭발 시뮬레이션은 물리 모델링, 수치 해석, 계산 자원 등의 면에서 상당한 어려움이 있습니다.
물리 모델링 측면에서는 수 μm~mm의 반응 영역과 수 m~수십 m의 폭발 영향 범위라는 극단적 스케일 차이, 충격파와 폭굉파(detonation) 전후의 급격한 밀도/온도/
수치 해석 측면에서는 충격자 캡처 기법, 고차 정확도 기법, 폭발물과 주변 매질의 경계면 추적 기법, 복잡한 화학반응 모델이 필요합니다.
계산 자원 측면에서 충격파와 반응 영역에 극단적 격자 세분화가 필요하여 전체 격자 수가 폭발적으로 증가하며, 작은 격자 크기와 빠른 속도는 매우 작은 시간 간격이 필요하기 때문에
넥스트폼은 이와 같은 어려움을 극복하고 가스 폭발과 고체 화약 폭발 등 초음속 연소(Detonation) 현상을 고해상도로 분석할 수 있는 CFD 해석 코드를 개발하였습니다. 폭발
폭발 해석은 μm 단위의 반응 영역부터 m 단위의 전체 폭발 범위까지 매우 넓은 스케일을 다뤄야 하는데, 이를 위해 옥트리(Octree) 기반의 이방성 적응 격자(Anisot
해석 정확성을 위해 3차 이상의 ENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory) 공간 이산화 기법과 Runge-Kutta 시간 적분을 적용하여 충격파와
경계면 추적에는 Level-set과 Ghost Fluid 기법을 활용해 경계 조건 처리의 정밀도를 높였으며, 병렬 계산에서는 Dynamic Load Balancing을 통해 대규모