운전을 5년 이상 해오면서, 운행의 안정성에 타이어의 역할이 크다는 것을 느꼈습니다. 단순히 업계 1위이고 믿음이 간다는 이유로 오랜 기간 한국타이어 제품을 사용했습니다. 하지만 어떤 이유로 한국타이어 제품이 인정을 받는지 궁금해져 기업 조사를 하던 중 타이어 개발 시 '성능, 승차감, 안전, 친환경' 이란 4가지 요소에 집중해 섬세하게 해석과 실험을 하는 한국타이어앤테크놀로지 연구개발팀에 관심이 생겨 지원하였습니다.
타이어 성능의 가장 중요한 요소인 연비 절감과 주행 안정성 평가 시 동특성 평가는 매우 중요한 역할을 합니다. 특히 회전 저항, wet grip, dry grip 등 다양한 상황에서 타이어의 제동력이나 접지력을 평가하기 위해 환경이나 상황을 모사하고 저항, 마모 등 중요한 인자들을 추출해 분석하는 역량이 요구됩니다. 학부와 석사 시절 전산해석 연구실에서 여러 종류의 데이터 분석과 프로그래밍, 전산해석을 해보면서 실제 환경을 모사해 전산해석을 수행하는 경험과 중요한 인자들을 추출하고 분석하는 역량을 키웠습니다.
"통계 분석 활용 데이터 분석"
천식 악화 환자들의 CT 영상에 C++ 기반 영상 처리 기법으로 정량적 변수를 추출해 임상적 특징을 분석하는 연구를 했습니다. 이때 기존 연구 조사로 천식 악화 환자들은 호흡 시 이질성이 증가하는 특징을 알아냈고, C++ 프로그래밍을 통해 관련된 변수들을 구현했습니다. 그리고 비모수 검정, 분산 분석 등 R을 활용한 다양한 통계 분석을 통해 해당 변수들의 차이를 분석했습니다. 그 결과 급성 악화 시 폐 위쪽에서 조직 이질성이 증가하는 것을 발견했고, 해당 내용으로 SCI 논문을 게재했습니다. 데이터 분석 경험을 제동력이나 접지력 등 동특성 관련 요인들과 노면의 젖은 정도 등 다양한 환경 변수들 간의 상관성 분석으로 동특성 요인과 환경적 요인간 연관성을 평가하는데 사용할 수 있을 것입니다.
"유한요소 기반 전산해석"
여러 병리 그룹 환자들의 기관지가 호흡 시 유체역학적으로 어떠한 특징이 있는지 유동 해석을 통해 분석하는 연구를 했습니다. 유한요소 기반 비정렬 격자 생성 코드를 활용해 생성한 3차원 기관지 형상에 영상 정합 기법으로 획득한 각 기관지 유량을 경계 조건으로 사용했고, 큰 에디 모사 모형을 사용해 기관지 내부 유동장 해석을 했습니다. 이때 정확한 해석을 위해 환자들의 실제적인 기관지 형상을 생성하기 위해 Fortran 프로그래밍으로 말단 기관지를 자동으로 생성하여 더 실제적인 해석 영역을 만들었습니다. 또한, 효율적인 계산을 위한 CFL 수 계산, 고성능 병렬 컴퓨팅을 활용한 해석을 해보며 대용량 컴퓨팅에 대해 이해할 수 있었습니다. 해석 후 각 기관지 내부의 압력장, 속도장, 벽 전단 응력, Vorticity 등 다양한 유체역학적 변수들을 추출하고 시각화를 활용한 결과 분석을 통해 왼쪽 위 기관지에서 와류가 많이 발달되는 것을 발견했습니다. 유한요소 기반으로 모델링을 해보고 해석과 후처리, 분석을 해본 경험은 동특성 평가를 위한 타이어의 모델링과 역학적인 특징들을 추출하고 분석하는데 사용할 수 있을 것입니다.
"상용 프로그램 활용 전산해석"
ANSYS Fluent의 다상 유동 모형을 사용해 벤치마크 문제를 풀어보고, 연구실에서 개발한 오픈소스 기반 다상 유동 해석 모형의 결과와 비교 분석하는 연구를 했습니다. 이때 자료 분석과 여러 조합의 해석을 해보면서 각 이산화 기법들에 대해 이해를 했고, 정량적인 비교 분석을 위해 유체의 계면과 동적인 움직임을 모사해보고 시각화해보면서 유동 분석 경험과 후처리 경험을 했습니다. 이를 통해 분산상에서 표면장력이 증가할수록 OpenFOAM의 Eulerian 모형이 cell의 번짐으로 인해 결과의 정확성이 떨어지는 것을 발견했고, 해당 내용으로 KCI 논문을 게재했습니다. 움직이는 유체의 움직임을 모사하고 분석해본 경험을 살려, 젖은 노면이나 진흙탕 등의 유동적인 노면의 움직임을 구현하고 그에 따른 타이어의 퍼포먼스 해석에 기여할 수 있을 것입니다.
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