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Introduction of EDEM

EDEM의 입자기반 해석을 통한 농업분야 적용 시뮬레이션

  <EDEM의 입자기반 해석을 통한 농업분야 적용 시뮬레이션>

농업은 오래 전부터 인간과 매우 밀접한 분야 중 하나로 기술적 이슈와 관심도가 꾸준히 증가하고 있는 분야입니다.  그로 인해 기계공학과 토목공학 등 다양한 학문에 언급되기도 합니다.

  특히, 토목공학 프로그램에서 광범위하게 다루어지는 Topic증 하나는 토양 역학, 즉 이산요소법의 기원인 지질학적 물질의 거동을 예측하고 정량화 하는 것 입니다.

  현재 컴퓨터 기술의 발달로 모래, 자갈, 점토 등과 같이 미립자 물질을 미세한 scale로 모델링이 가능해 지면서 토양 또한 모델링 하는 것이 가능해졌습니다.

  단순 토양의 거동과 특성을 보는 것 외에도 기구와의 상호작용을 함께 확인 하기 위해 EDEM을 사용하며, 농업, 광산 및 우주공학 등 토양과 관련된 분야에서 넓게 활용되고 있습니다.

  아래의 동영상은 경작 기구인 *Narrow Point Openers를 이용하여 토양과 기구의 상호작용 및 토양의 거동을 예측하는 시뮬레이션 예시입니다.

(*Narrow Point Openers: 농부들이 씨앗과 비료를 뿌리기 위해 사용하는 기구)

 

 

 

  이 영상에서 보시는 바와 같이 Narrow Point Openers로 토양사이를 지나 갈 때, 입자들이 거동하시는 것을 확인할 수 있습니다.

  영상에서는 Narrow Point Openers를 지나가면서 단면도과 토양층 혼합에 대한 토란교란 경향을 예측하기 위해 진행하였습니다.

 

 

 실제 시뮬레이션과 실험을 진행하여 결과를 비교분석한 결과 아래 [Figure 1]과 [Figure 2]와 같이 나타났습니다.

 

 

  실제 실험과 EDEM 해석을 비교 분석 한 결과, 토양의 거동이 유사함을 확인 할 수 있었습니다.

 

  이처럼 시뮬레이션은 실험과 실생활에 적용하기 전에 예측도구로 많이 사용됩니다.

 

  단순 농업과 토목쪽만이 아닌 기기와 입자의 상호작용을 보는 제조공정, 분말공정, 압축공정등 다양한 공정분야에 활용할 수 있으며 시뮬레이션은 제조 및 생산에 들어가기 앞서 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.




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