본 연구실은 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 기반으로 한 항공우주 분야의 다양한 유동 해석 연구를 선도하고 있습니다. 항공기, 미사일, 무인기 등 다양한 비행체의 외부 및 내부 유동 현상을 정밀하게 예측하기 위해 자체 개발한 해석 프로그램과 고성능 컴퓨팅 자원을 활용합니다. 이를 통해 실제 실험이 어려운 극한 환경이나 복잡한 형상에 대한 유동 특성을 수치적으로 분석할 수 있습니다. 특히, 난류 모델링, 고차 정확도 수치 기법, 비정렬 격자 기반 해석, 저마하수 및 초음속 유동 해석 등 다양한 유동 조건에 대응하는 해석 방법론을 개발하고 있습니다. 최근에는 Implicit Large Eddy Simulation(ILES), RANS/LES 혼합 기법, Flux Reconstruction 등 첨단 수치해석 기법을 적용하여, 실험과의 정량적 비교 및 해석 신뢰성 향상에 집중하고 있습니다. 또한, 풍동 실험과의 연계 연구를 통해 해석 결과의 검증 및 보정도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 항공우주 산업에서 요구하는 고정밀 공력 데이터 산출, 신뢰성 있는 비행체 설계, 그리고 미래형 항공우주 시스템 개발에 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실의 축적된 경험과 기술력은 국내외 다양한 연구 프로젝트와 산업체 협력, 그리고 학술적 성과로 이어지고 있습니다.

공력 탄성학 및 유체-구조 연성 해석은 비행체의 구조적 변형과 유동 현상이 상호작용하는 복합 물리 현상을 다루는 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실은 FSI 해석을 위한 수치적 프레임워크를 구축하여, 날개, 플래핑 윙, 브릿지, 외부 장착물 등 다양한 구조물의 동적 거동과 유동 특성을 통합적으로 분석하고 있습니다. 이를 위해 CFD와 구조해석(CSD)을 결합한 연성 해석 기법을 개발하고, 실제 실험 및 기존 문헌과의 비교를 통해 신뢰성을 확보하고 있습니다. 특히, 비행체의 플래핑 윙, 유연 날개, 브릿지 데크 플러터 등에서 발생하는 공탄성 현상, 구조 변형에 따른 유동장 변화, 그리고 구조적 안정성 평가에 초점을 맞추고 있습니다. 고차 정확도 수치 기법, 비정상 유동 해석, 그리고 비선형 구조 해석을 결합하여, 실제 운용 환경에서의 복잡한 상호작용을 정밀하게 모사합니다. 최근에는 코로테이셔널 빔/셸 요소, 비정렬 격자, 그리고 암시적 결합 알고리즘 등 최신 기법을 적용하여 해석의 정확도와 효율성을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 미래형 비행체의 경량화, 고성능화, 그리고 안전성 확보에 핵심적인 역할을 하며, 국내외 항공우주 및 토목 구조물 분야에서의 실질적 응용과 기술 이전으로 이어지고 있습니다. 또한, FSI 해석 기술은 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 지니고 있어, 연구실의 연구 역량을 한층 강화하고 있습니다.

본 연구실은 초음속 및 극초음속 영역에서의 유동 해석과 분리 현상 연구에 집중하고 있습니다. 이는 미래형 고속 비행체, 우주 발사체, 극초음속 무기체계 등 첨단 항공우주 분야에서 필수적인 연구 주제입니다. 초음속 유동에서는 충격파, 경계층 분리, 버즈(Buzz) 현상 등 복잡한 유동 특성이 나타나며, 이를 정밀하게 예측하기 위한 수치 해석 기법을 지속적으로 개발하고 있습니다. 특히, 외부 장착물 분리 해석, 다물체 분리 운동, 내부 폭탄창(Bomb Bay)에서의 분리 궤적 예측 등 실제 운용 환경에서 발생하는 다양한 분리 현상에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 6자유도(6-DOF) 시뮬레이션, 몬테카를로 방법, URANS/ILES 기반의 비정상 해석 등 다양한 수치적 접근법을 적용하여, 분리 과정에서의 불확실성과 비선형성을 정량적으로 분석합니다. 또한, 실험 데이터와의 비교를 통해 해석 기법의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 고속 비행체의 안전한 분리, 분리 후 비행 안정성 확보, 그리고 무장 시스템의 성능 향상에 직접적으로 기여합니다. 더불어, 초음속 및 극초음속 유동 해석 기술은 우주 탐사, 국방, 미래형 항공우주 시스템 개발 등 다양한 분야에서의 응용 가능성을 넓히고 있습니다.