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고체역학에서는 복잡한 재료와 구조를 해석하고 설계하기 위해 형상, 재료 거동, 물리 현상, 그리고 설계공간을 다양한 가정과 저차원 표현으로 단순화해 왔습니다. 저희의 연구는 역학과 데이터를 결합하여 이러한 단순화에 대한 의존을 줄이고, 기존 모델이 충분히 표현하기 어려웠던 복잡한 거동을 계산과 설계에 활용하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 복잡한 물리 현상을 표현하는 모델링, 이를 빠르고 신뢰성 있게 계산하기 위한 해석 방법론, 그리고 넓고 복잡한 설계공간에서 새로운 해를 탐색하기 위한 최적화 방법론을 연구합니다. 저희는 계산 방법을 개발하는 데 그치지 않고, 계산과 최적화로부터 얻어진 결과를 역학적으로 이해하고 실제 구조·재료·제조공정 문제에서 검증하는 것을 중요하게 생각합니다. 이를 통해 구조 및 재료 설계, 첨단 제조공정, 마이크로·나노 기계시스템 등 다양한 고체역학 문제를 다루고 있습니다. 앞으로는 제한된 관측과 데이터로부터 시스템의 내부 상태를 추론하고 미래 거동을 예측하여, 새로운 구조와 재료의 설계뿐 아니라 사용 중인 시스템의 상태 평가와 의사결정까지 연결되는 전산역학으로 연구 영역을 확장해 나가고 있습니다.
In solid mechanics, complex materials and structures have traditionally been analyzed and designed by simplifying their geometry, material behavior, physical phenomena, and design spaces through various assumptions and low-dimensional representations. Our research aims to combine mechanics and data to reduce our reliance on such simplifications and to bring richer, more complex behaviors, beyond what conventional models can adequately represent, into computation and design. To this end, we develop modeling approaches for representing complex physical phenomena, computational methods for solving them efficiently and reliably, and optimization methods for exploring broad and challenging design spaces. We place equal importance on going beyond the development of computational methods to physically understanding the outcomes of simulations and optimization, and validating them in real-world problems involving structures, materials, and manufacturing processes. Through this approach, we address a wide range of solid mechanics problems, including structural and material design, advanced manufacturing processes, and micro- and nanoscale mechanical systems. Looking forward, we are expanding our research toward computational mechanics that uses limited observations and data to infer internal states and predict future behavior, connecting not only to the design of new structures and materials but also to the assessment and decision-making of systems already in operation.
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