저는 유체역학 연구실에서 유동해석과 데이터 분석 위주로 연구를 수행했습니다.
"기관지 유동해석"
'천식 급성 환자 기관지의 전산유체역해석을 통한 호흡 시 특징 분석'연구에 참여해 유동 해석을 했습니다. Fortran 기반으로 작성된 비정렬 격자 생성 기법을 활용해 3차원 기관지 형상을 만든 후, 영상 정합 기법으로 각 기관지 유량을 얻어 이를 경계 조건으로 사용했고, 큰 에디 모사 모형을 사용해 기관지 내부 유동장 해석을 했습니다. 정확한 해석을 위해 여러 환자의 복잡한 기관지 형상을 생성해보며 모델링에 대한 경험을 얻었습니다. 그리고 시간 간격과 CFL 수 계산, 해석 관련 물성치 설정 방법 등 유동해석 시 고려해야 할 부분을 이해할 수 있었습니다. 또한, 해석 후 각 기관지 내부의 압력장, 속도장, 벽 전단 응력, vorticity 등 다양한 유체역학적 변수들을 추출하고 시각화 해보면서 결과를 분석하는 경험을 얻었습니다.
또한, 질병이 있는 기관지가 정상 기관지와 비교해 어떠한 유해물질 증착 특성 차이가 있는지 확인하기 위해 입자 해석을 했습니다. 실제 미세먼지 물성치 구현을 위해 Fortran 프로그래밍을 통해 입도 분포와 밀도 분포와 계산 후 평균과 표준 편차 계산을 위해 통계값을 추출하는 코드가 필요했고, Fortran 프로그래밍을 통해 구현할 수 있었습니다. 이 과정에서 Fortran 프로그래밍 경험을 얻었습니다.
"ANSYS 활용 다상 유동 해석"
'증기관에서 2상 유체 수격현상의 완화방안 개발을 위한 3차원 전산유체해석 기법 개발'연구에 참여했습니다. 저는 연구실에서 OpenFOAM을 활용해 개발한 다상 유동 해석 모형을 ANSYS의 다상 유동 모형과 벤치마크 문제 해석을 통해 정량적으로 비교 분석하는 역할을 맡았습니다. ANSYS로 VOF와 Eulerian 다상 유동 모형과, 중앙 차분과 상류 차분, 그리고 MHRIC 등 다양한 이산화 기법을 사용해 다수의 벤치마크 문제를 풀어봤습니다. 개념적으로 이해가 되지 않는 부분은 기술서 학습이나 '전산유체역학' 과목 수강을 통해 보충했습니다. 해석을 수행하면서 원하는 위치에서 계면 포착, 계면의 속도, 계면의 질량 중심 등 정량적 분석을 위한 변수를 계산하고 시각화하기 위해 후처리 기능 활용법을 익혔습니다.
"영상 처리 기법을 활용한 의학 영상 분석"
천식 급성 악화 환자들의 CT 영상에 영상 처리 기법을 적용해 치료 후와 정량적으로 비교 분석하는 연구를 했습니다. C++기반 영상 분할 및 정합 기법 코드를 CT 영상에 적용해 지역별로 약 1,300개의 변수를 추출하고 통계 기법을 적용해 임상적으로 유의미한 차이를 발견하는 연구입니다. 영상 분석을 하고 필요한 경우 새로운 변수 계산을 위해 C++ 프로그래밍이 필요했고, 실제 프로그래밍을 통해 조직 분율 이질성과 폐기종 변수를 계산했습니다. 또한, 유의미한 변수 추출을 위해 R studio 활용 능력이 필요해 R을 활용한 통계 기법 라이브러리 탑재, 결과 분석 및 추출 방법을 익혔습니다.