The research of fluid-flexible body interaction is not only used to analyze various phenomena in nature, but also widely used in the many problems in the industrial fields. Researches on the flying birds, fish propulsions, and eco-friendly energy harvesting system using fluttering motion of structures are a typical field of analysis of natural phenomena. Insight of the natural systems obtained through fluid-flexible body interaction are expected to contribute significantly to the efficiency of the propulsion of planes and automobiles and to the stability of offshore plants and marine structures. The immersed boundary method is presented to examine fluid-flexible body interaction. In the present thesis, an improved version of immersed boundary method has proposed to analyze fluid-flexible body interaction and it is applied to various phenomena of the natural systems by further improvement and application. The results determined by the immersed boundary theory of the present study can suggest the idea of developing eco-friendly energy harvesting system and optimizing propulsion motion of fishes.
유체와 연성체의 상호작용에 대한 해석은 자연계의 다양한 현상을 분석하는데 쓰일 뿐만 아니라, 산업계 전반의 현상에도 널리 쓰이는 방법이다. 새의 날갯짓이나 물고기의 추진운동, 그리고 구조체의 펄럭임 운동을 이용한 친환경적 에너지 하비스팅 시스템 등에 관한 연구는 자연계의 현상 해석 중 대표적인 분야이다. 유체-연성체 상호작용을 통해 얻어진 자연계에 대한 이해는 비행기나 자동차의 운동의 효율성과 해양플랜트나 해상구조물의 저항 안정성을 높이는 데에 큰 기여를 하고 있다. 유체-연성체 상호작용을 해석하는 대표적인 방법으로 가상경계기법이 있다. 본 연구에서는 유체-연성체 상호작용을 정확히 해석할 수 있는 가상경계기법을 제시하고, 이를 더욱 개선 및 응용하여 자연계의 다양한 현상에 적용하고자 한다. 본 연구를 통해 개선된 가상경계기법으로 해석된 결과는 친환경적 에너지 하비스팅 시스템의 개발과 연성체의 추진 운동 최적화에 대한 아이디어를 제시할 수 있을 것이다.
