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신상묵 연구실
국립부경대학교 조선해양시스템공학전공 신상묵 교수
압력 기반 CFD
통합 보존방정식
폴리트로픽 가스 모델
신상묵 교수 연구실
기본 정보
연구 분야
논문
구성원

신상묵 연구실

국립부경대학교 조선해양시스템공학전공 신상묵 교수

신상묵 연구실은 선박·해양 유체공학 문제에서 비압축·압축 유체를 동시에 다루는 압력 기반 CFD 해석 기법을 핵심 기술로 보유하고 있습니다. 통합 보존법칙을 기반으로 단일 압력 포아송 방정식을 풀고, 폴리트로픽 가스 모델로 에너지 방정식 결합을 분리하여 압축성 영향을 소스항으로 반영하는 절차를 구축했습니다. 또한 슬로싱 탱크처럼 경계가 이동하거나 변형되는 경우 하이브리드 Cartesian/immersed boundary 방법을 적용해 경계 교차 노드를 식별하고 속도를 보간 재구성합니다. 이를 바탕으로 공기 포켓 맥동과 압력 진동, 파-벽 충돌의 압력 하중 변화를 시간 이력 관점에서 분석합니다.

압력 기반 CFD통합 보존방정식폴리트로픽 가스 모델압력 포아송 방정식Immersed Boundary 방법
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통합 지배방정식 기반 압력해석 CFD 방법론 연구 thumbnail
통합 지배방정식 기반 압력해석 CFD 방법론 연구
Pressure-based CFD framework for unified conservation laws
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

3총합

5개년 연도별 피인용 수

8총합
주요 논문
4
논문 전체보기
1
article
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·
인용수 0
·
2025
Analysis of Wall Pressure Oscillations Caused by Entrapped Air During the Collision Between a Solitary Wave Propagating on a Slope and a Vertical Wall
Sangmook Shin
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
https://doi.org/10.3744/snak.2025.62.3.199
Collision
Mechanics
Physics
Pressure wave
Geology
Computer science
2
article
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인용수 1
·
2023
Similarity Analysis of Scale Ratio Effects on Pulsating Air Pockets Based on Bagnold’s Impact Number
Sangmook Shin
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
비압축성/압축성 유체의 통합 보존 법칙에 기반하여 개발된 코드를 적용하여, 슬로싱 탱크에서 맥동하는 공기 포켓이 유발하는 압력 진동의 유사성을 분석하였다. 탱크 내에 맥동하는 포획 공기 포켓이 없는 경우, 압력의 무차원 시간 이력은 Froude 및 기하학적 유사성을 만족할 때 전반적으로 잘 일치함이 제시된다. 그러나 맥동하는 공기 포켓에 기인한 압력 진동의 무차원 주기는 슬로싱 탱크의 크기가 증가할수록 길어진다. 무차원 주기의 불일치는 포획 공기의 압축성 편향(compressibility bias) 때문으로 설명된다. 이 압축성 편향을 제거하기 위해 슬로싱 탱크의 헛공간(ullage) 압력을 Bagnold의 충격수(impact number)에 근거하여 조정한다. 헛공간 압력에 따른 압력 진동 주기의 변화는 스프링-질량(spring-mass) 시스템을 바탕으로 설명된다. Bagnold의 충격수에 근거하여 헛공간 압력을 조정하면, 탱크 크기와 무관하게 압력 진동의 무차원 주기가 거의 일정함이 나타난다. 또한, 포획 공기 포켓이 맥동할 때 압력의 시간 이력이 중요하다면 Bagnold의 충격수는 동일해야 함이 확인되었다.
https://doi.org/10.3744/snak.2023.60.3.193
Mechanics
Slosh dynamics
Compressibility
Froude number
Oscillation (cell signaling)
Impact pressure
Ambient pressure
Atmospheric pressure
Physics
Environmental science
3
article
|
·
인용수 2
·
2021
Simulation of a Pulsating Air Pocket in a Sloshing Tank Using Unified Conservation Laws and HCIB Method
Sangmook Shin
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
비압축/비압축성 유체의 통합 보존법칙에 대한 압력 기반 방법으로 개발된 코드를, 하이브리드 Cartesian/immersed boundary 방법을 사용하여 이동하거나 변형되는 신체 경계의 처리를 가능하도록 확장하였다. 비압축성 가스 영역을 포함한 전체 유체 영역에 대해 압력 포아송 방정식을 이용해 순간 압력장을 계산한다. 압축성 유체에는 단열(다항) 가스를 가정하여 에너지 방정식을 분리한다. immersed boundary 노드는 신체 경계를 가로지르는 경계면(에지)을 기준으로 식별한다. 속도 벡터는 할당된 국소 법선 선을 따라 보간하여 immersed boundary 노드에서 재구성한다. 개발된 코드는 직사각형 탱크와 막(membrane)형 탱크에서의 슬로싱(sloshing)에 대해 압력 및 파고의 시간 이력을 비교함으로써 검증하였다. 검증된 코드는 흔들림(sway) 운동 하의 직사각형 탱크에서 공기 쿠션 효과를 시뮬레이션하는 데 적용하였다. 공기 주머니가 맥동(pulsation)함에 따라 압력장에 대한 시간 변화를 상세히 분석하였다. 공기 주머니의 수축과 팽창이 탱크 벽에 작용하는 압력 하중을 지배함이 제시된다. 본 결과는 압력 게이지에서 측정된 압력 진동의 진폭 및 감쇠에 관한 다른 실험 및 계산 결과와 잘 일치한다.
https://doi.org/10.3744/snak.2021.58.5.271
Mechanics
Compressibility
Slosh dynamics
Physics
Velocity potential
Polytropic process
Boundary value problem
Classical mechanics
Acoustics

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