지구/천체물리에 응용되는 유체역학 연구 동향
2019-12-01
org.kosen.entty.User@49063110
박준호(jhsise)
지구물리 및 천체물리는 적용대상이 달라서 물리적으로 다를 것이라고 생각되어 왔지만, 사실 유체역학적인 부분에서 많은 유사성을 띄고 있다. 따라서 이 분야들에서 유체역학이 접목된 연구는 상당히 오래 전부터 진행되어 왔고, 그 유사성에 의해 상호간에 많은 연구교류가 이루어진다. 예를 들어 날씨와 기후를 지배하는 대기와 해양의 흐름과 태양, 별들 혹은 강착원반(Accretion disk)에서 보이는 가스나 플라즈마의 흐름은 유체의 성층(Stratification)과 회전 그리고 자기장에 영향을 받는다는 점에서 유사성을 공유한다. 따라서 이러한 주제들은 지구물리 및 천체물리 유체역학(Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics)이라는 하나의 학문 분야 아래에서 연구가 이루어진다. 1970년대까지는 지구/천체물리학자들의 이론적인 유체역학연구가 아주 활발했지만 그 후 점점 컴퓨터가 성능이 발전하며 수치모사를 통한 지구/천체물리학 연구가 등장하기 시작했다. 현재는 더욱 컴퓨터 성능이 많이 향상되어 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)이 유체역학 연구의 중심축으로 자리 잡은 시기이며, 여러가지 새로운 실험장치 및 기법들도 계속 발전하여 이제 큰 규모의 대기/해양흐름 혹은 별 내부의 흐름들을 이해하기 위해 대형수치모사(Large-scale numerical simulation) 해석 및 실험실 규모에서 직접 관찰한 실험 결과들이 늘어났다. 필자는 본 보고서를 통해 순수유체역학에서 연구된 수치 및 실험, 그리고 새로운 이론적 결과들이 지구/천체물리 분야에서 어떻게 이해되고 적용되는지 그 내용을 다루는 지구/천체물리유체역학 분야의 연구에 대해 소개하고자 한다.