다중 인프라 기반의 공력 설계 교육을 위한 과학 워크플로우 통합 환경

Abstract

전 세계적으로 다양한 응용과학 분야의 연구자들은 그들의 연구 개발에 필수적인 고성능 컴퓨팅 자원의 확보와 복잡한 수치 해석 기법 개발을 위해 막대한 연구를 수행해 왔다. 특히 항공 우주 분야에서는 공력 최적 설계를 위해 소요되는 시간과 비용을 상당 부분 줄이기 위해 진보적인 수치기법을 개발하고 컴퓨팅 기술의 발전에 의존해왔으나, 여전히 1회의 실험에 막대한 비용 지출과 수개월의 소요 기간을 감수하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 항공 우주 분야 연구자들의 연구 개발 편의성을 도모하고자 다양한 컴퓨팅 자원 인프라를 제공하는 통합 공학 교육ㆍ실험 환경을 소개하고 그 우수성을 보인다. 다양한 컴퓨팅 인프파 구조로의 연결을 통해 산재되어 있는 다수의 컴퓨팅 자원 활용이 가능하므로 다수의 교육 대상자 및 연구자들에게 장소에 제한 없는 실험 시도를 가능케 함으로써 연구 개발의 복잡성을 줄이고 생산성을 높일 수 있다. 또한 통합 환경을 교육에 활용하여 교육 효율성을 극대화시킬 수 있다.

All around the world, numerous scientists have been carried out researches of e-Science to improve performance of computations and accessibility of their experimental flexibilities for a long times. However, they still have been in difficulty securing high-performance computing facilities. In case of Aerodynamics, for example, a single experiment costs a tremendous amount of budget arid requires a span of more than 6 months even though researchers have been developed diverse improved mathematical methods as well as relied on advanced computing technologies to reduce runtime and costs. In this paper, we proposed a multiple infrastructure-based scientific workflow environments for engineering education in fields of design optimization of aircraft and demonstrated the superiority. Since it offers diverse kind of computing resources. it can offer elastic resources regardless of the number of tasks for experiments and limitations of spaces. Also, it can improve education efficiency by using this environment to engineering education.