본 연구실은 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 분야에서 세계적으로 인정받는 고정밀 수치해석기법 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 유한체적법(FVM), 불연속 갤러킨(DG) 방법, 고차 정확도 다차원 제한 기법(MLP) 등 다양한 고차 수치기법을 연구하여, 복잡한 유동 현상과 충격파, 박리, 다상유동 등 다양한 물리 현상을 정밀하게 해석할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다. 이러한 수치기법은 항공우주, 기계, 에너지, 해양 등 다양한 공학 분야의 실제 문제에 적용되어, 기존의 해석 방법으로는 접근하기 어려운 난제들을 해결하고 있습니다. 연구실에서는 GPU 및 병렬 컴퓨팅 환경에 최적화된 고성능 전산코드 개발에도 주력하고 있습니다. 이를 통해 대규모 격자와 복잡한 형상, 다물리 현상을 신속하고 효율적으로 해석할 수 있으며, 오픈소스 고성능 해석기(예: Deneb) 개발을 통해 국내외 연구자들과의 협업 및 기술 확산에도 기여하고 있습니다. 또한, 인공지능 및 기계학습 기반의 수치해석 기법도 적극적으로 도입하여, 기존의 물리 기반 해석과 데이터 기반 모델링의 융합을 시도하고 있습니다. 이러한 연구는 항공기, 로켓, 무인기, 초고속 비행체 등 실제 비행체의 공력 해석 및 설계 최적화, 그리고 극한 환경에서의 유동 현상 예측 등 다양한 응용 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 고정밀 수치해석기법의 이론적 발전과 실용적 적용을 동시에 추구하며, 차세대 공력 해석 및 설계 기술의 선도적 연구를 지속할 계획입니다.

본 연구실은 항공기, 무인기, 초소형 비행체 등 다양한 비행체의 공력성능 향상과 유동제어 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 와류 발생기(Vortex Generator), Synthetic Jet, 능동/수동 유동제어 장치 등 다양한 유동제어 기법을 실험적·수치적으로 연구하여, 박리 지연, 실속 억제, 추력 및 양력 증대 등 비행체의 성능을 극대화하는 설계 전략을 제시하고 있습니다. 특히, S-duct, 람다익, UCAV 등 복잡한 형상에서의 유동 특성 분석과 최적화 설계를 통해 실제 항공기 엔진 흡입구, 고기동 비행체, 스텔스 무인기 등 다양한 응용 사례에 적용하고 있습니다. 연구실에서는 풍동실험과 CFD 시뮬레이션을 병행하여, 실험 데이터와 수치해석 결과의 상호 검증을 통해 신뢰성 높은 연구 성과를 도출하고 있습니다. 또한, 다학제간 접근을 통해 유체-구조 연성해석(FSI), 공력-구조-제어 통합해석 등 복합 물리 현상을 고려한 최적 설계 기법을 개발하고 있습니다. 최근에는 인공지능 기반 최적화, 데이터 기반 설계 등 첨단 기법을 도입하여, 설계 효율성과 성능 예측의 정확도를 한층 높이고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 항공우주 시스템의 성능 혁신을 이끌고 있으며, 실제 산업체와의 공동연구, 국방·우주·에너지 분야의 국가 연구과제 등 다양한 프로젝트로 확장되고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 공력성능 향상과 유동제어 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속하며, 미래 비행체 설계의 패러다임을 선도할 것입니다.

본 연구실은 자연에서 영감을 받은 생체모방(Biomimetic) 날갯짓 비행체(FMAV) 개발과, 다상유동 및 극한 환경에서의 유동 해석에 대한 선도적 연구를 수행하고 있습니다. 곤충이나 새의 날개 운동을 모사한 초소형 비행체의 비행 메커니즘을 규명하고, 유연날개 구조의 유체-구조 연성해석을 통해 최적의 날개 형상과 운동 궤적을 설계합니다. 이를 위해 2차원 및 3차원 FSI 시뮬레이션, 실험적 최적화, 비정형 기어 기반의 날갯짓 메커니즘 개발 등 다양한 접근법을 활용하고 있습니다. 또한, 본 연구실은 다상유동(예: 공동현상, 캐비테이션, 초공동 수중운동체, 액체로켓 탱크 내 유동 등) 해석을 위한 고정밀 수치기법을 개발하여, 극저온, 고압, 고속 등 극한 조건에서의 유동 특성을 정밀하게 예측하고 있습니다. 물리 기반 캐비테이션 모델, 비등·응축 상변화 모델, 인공지능 기반 유동 물성치 예측 등 첨단 기법을 적용하여, 실제 해양, 우주, 국방 분야의 다양한 문제를 해결하고 있습니다. 이러한 연구는 미래형 초소형 비행체, 수중운동체, 우주발사체 등 다양한 첨단 시스템의 설계와 운용에 필수적인 기반 기술을 제공하며, 국내외 산학연 협력 및 대형 국가 연구과제를 통해 실질적인 사회적·산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 생체모방 비행체와 다상유동 해석 분야에서 혁신적인 연구를 지속적으로 선보일 예정입니다.