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     유체역학의 기본식 Navier-Stokes 를 기반으로 Finite Difference Method (FDM) 수치해석기법을 적용하여 유체를 모사하는 방법은 이미 computational fluid mechanics (CFD)에서 성공적으로 활용되고 있다. 하지만, 격자를 어떻게 디자인하는가에 대한 의존도가 너무 높아, 석사급 이상의 노하우 정도에서도 간단한 실린더 주변의 유동을 해석하는데 시간소모가 크다. 


     이러한 부분에 대한 회의감을 느끼는 각 분야의 연구자들이 최근 Lattice Boltzmann Method (LBM, 격자볼츠만방법)에 다양한 연구를 통해 자신들의 분야에 적용시키고 있다. 역사가 30년정도로 짧고, 아직 세세한 방법론들이 더 정립되어야 하지만, 그런 부분들이 연구자들에게는 '논문화'라는 관점에서 더욱 매력적인 것이다. 이 분야의 교과서로 유명한 Succi의 책도 2001년 저술된 이후 너무 다양한 학문분야의 방향성 변화가 있어, 아직 마땅한 텍스트 조차 존재하지 않는다.


     Lattice Boltzmann Method는 태생부터 Navier-Stokes기반의 CFD와 다르기 때문에 전혀 다른 패러다임으로 발전할 가능성이 있음에도, 기존의 CFD를 대체하기 위해 동일한 기능을 구현하는데 집중되어있던 초기 20년여와 달리 최근 10여년은 그 특성을 살린 문제들에 대한 풀이와 방법론에 대한 연구가 진행되고 있다.


     유체의 흐름에 의한 소음 (유동소음)의 해석에 있어 CFD 해석을 완료한 후 간접적인 음향해석을 하는 방법론과 직접적으로 CFD에서부터 음향까지 해석하는 직접적인 해석방법론 양쪽에서 각각 LBM의 적용에 대해 연구가 진행되고 있다. 후자가 먼저 노르웨이의 Erlend Magnus Viggen의 석사 및 박사논문 (박사논문명 : The lattice Boltzmann method: Fundamentals and acoustics) 을 통해 최근 2014년 연구되고 있으며, 전자의 경우 NASA Langley에서 최근 2011년부터 AIAA학회를 통해 시도와 검증이 소개되고 있다.


     한편, 모든 논문들과 문건들은 LBM의 장점들을 위주로 저술할 수 밖에 없기에, 직접 해보지 않으면 어떤 어려움이 있는지, 어떤 실질적 단점이 있는지에 대해 알 수 있는 방법이 없는것이 쉽게 시관과 비용을 들여 연구개발하기에 부담으로 작용하고 있다. 이미 XFlow (상용), Palabos (오픈소스)가 있으나, CFD에서의 Fluent, OpenFOAM과 비슷한 역학관계를 가지고 있는지도 현재는 알 수가 없다.



참고 2011년 기사글 : Navier-Stokes vs lattice Boltzmann: will it change the landscape of CFD? 



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