KR20020035015A - 마이크로 구조물 해석을 위한 수치 해석 방법 및 시스템 - Google Patents

마이크로 구조물 해석을 위한 수치 해석 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자, 멤스(microelectromechanical system, MEMS) 소자 등의 특성을 컴퓨터 모의 실험을 통하여 예측하고자할 때 반드시 사용되는 메쉬(mesh)의 생성 방법에 관한 것으로서, 특히, 소자들의 제조 공정에 대한 형상 진화 모의 실험 후의 형상을 메쉬 구조로 변환하는 시스템의 구성을 개시하고, 형상 진화 모의 실험 후의 형상으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 독출하는 기술을 제공한다.
본 발명은 전체 모의 실험 영역을 동일한 물질 영역 별로 구분하고, 각 영역에 대해서 표면 영역을 분리한 후에, 각 표면 영역의 외곽 노드들을 추출할 수 있는 방법을 제공한다.

Description

마이크로 구조물 해석을 위한 수치 해석 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR NUMERICAL ANALYSIS OF MICROSTRUCTURES}
본 발명은 반도체 소자, 멤스(microelectromechanical system, MEMS) 소자 등의 특성을 수치해석적 방법을 이용한 컴퓨터 모의 실험을 통하여 예측하고자할 때 반드시 사용되는 메쉬(mesh)의 생성 방법에 관한 것으로서, 특히, 상기 소자들의 제조 공정에 대한 형상 진화 모의 실험 후의 형상을 메쉬 구조로 변환할 때, 형상 진화 모의 실험 후의 형상으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 독출하는 방법에 관한 것이다.
반도체 소자에 대한 전기적 특성과 멤스(MEMS) 소자에 대한 전기 및 기계적 특성을 컴퓨터 모의 실험을 통하여 예측하고자 할 경우에는 모의 실험을 수행하고자 하는 영역에 대해서 다각형 또는 다면체로 구성되는 영역으로 이산화한 후에, 유한요소법, 유한차분법, 유한체적법, 경계요소법 등의 수치해석적 방법을 보편적으로 이용한다.
그런데, 기존의 메쉬를 이용하여 이산화하는 방법은, 특히, 3차원 구조의 생성단계에서 많은 기술적 문제점들을 지니고 있다. 즉, 반도체 소자 또는 멤스(MEMS) 소자 제작 공정 중의 형상 진화에 대한 모의 실험을 수행한 후에 메쉬를 생성하지 않는다면, 복잡한 3차원 영역에 대한 메쉬 생성은 불가능하다. 또한, 실제 구조에 근사하지 않는 구조에 대한 모의 실험은 실제 실험을 통하여 측정한 결과와는 오차를 수반할 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 컴퓨터 모의 실험을 위한 메쉬 생성 방법은 메쉬 생성에 대한 용이성에도 불구하고, 실제 구조에 대한 모의 실험 결과가 반영되지 않는, 정확성이 결여된 결과를 감수하여 왔다. 메쉬 생성에 관한 기술은 미합중국특허 제5,920,320호, 제5,896,303호, 제6,157,900호, 대한민국특허 특1995-0002024, 특1994-0033691 등과 울프강 피카(Wolfgang Pyka)가 발표한 논문(Wolfgang Pyka, Peter Fleischmann, Bernhard Haindl, and Siegfried Selberherr, "Three-Dimensional Simulation of HPCVD-Linking Continuum Transport and Reaction Kinetics with Topography Simulation," IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuit and Systems, Vol. 18, No. 12, December 1999.)에 기술되어 있다.
전술한 미합중국 및 대한민국특허와 논문에 개시되어 있는 종래 기술에 따른메쉬 생성기술은 제작 공정 중의 형상 진화에 대한 모의 실험을 수행하지 않은 상태에서 메쉬를 생성하는 방법과 형상 진화에 대한 모의 실험을 수행하고 난 후의 결과로부터 직접 메쉬를 생성하는 방법으로 크게 대별할 수 있다.
형상 진화에 대한 모의 실험을 수행하지 않고 메쉬를 생성하는 방법은 전술한 바와 같이 실제 구조에 대한 모의 실험 결과가 반영되지 않는, 정확성이 결여된 결과가 발생할 수 있는 문제가 있다. 형상 진화에 대한 모의 실험을 수행하고 난 후의 결과로부터 직접 메쉬를 생성하는 방법은 제작 공정 모의 실험 후의 형상을 반영할 수 있다는 장점은 있으나, 메쉬 생성 결과가 메쉬 생성 전의 결과에 비해서 왜곡되는 문제점과 표면에 계단 형상이 나타나는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 메쉬 생성 기술이 지니는 전술한 문제점을 해결하고, 반도체 및 멤스(MEMS) 소자에 대한 모의 실험을 수행할 때 구조에 제한이 없고, 정확성이 유지되는 메쉬 생성 방법이 필수적으로 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 제1 목적은 반도체 및 멤스(MEMS) 소자에 대한 모의 실험을 수행하기 위한 메쉬 생성 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 반도체 및 멤스(MEMS) 소자 제조 공정에 대한 형상 진화 모의 실험 후의 형상을 메쉬 구조로 변환할 때, 형상 진화 모의 실험 후의 형상으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 독출하는 방법을 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 메쉬 생성 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도2는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 표면 정보 추출기의 구성을 나타낸 도면.
도3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 메쉬 생성에 필요한 정보를 독출하기 위한 작업 흐름을 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 표면 영역 분리를 위한 작업 흐름을 나타낸 도면.
도5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 셀면의 법선 벡터를 계산하는 방법을 나타낸 도면.
도6은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 표면 정보 추출을 위한 작업 흐름을 나타낸 도면.
도7은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 표면 정보 추출 방법을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 메쉬 생성 시스템
110 : 표면 형상 진화 모의 실험기
20 : 표면 정보 추출기
30 : 메쉬 생성기
00 : 데이터 구조 생성 모듈
10 : 전체 노드 생성 모듈
20 : 물질 영역 분리 모듈
30 : 표면 영역 분리 모듈
40 : 표면 정보 추출 모듈
50 : 표면 정보 저장 모듈
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 소자 및 멤스(MEMS) 소자의 형상을 메쉬 구조로 변환하는 변환 방법에 있어서, 상기 변환 방법은 상기 소자들의 형상 진화를 모의 실험하기 위한 형상 진화 모의 실험기와 상기 전체 형상에 대한 노드를 생성하기 위한 전체 노드 생성 모듈, 상기 형상에 대해서 각 물질 영역으로 구분하기 위한 물질 영역 분리 모듈, 상기 각 물질 영역의 표면 영역을 나누기 위한 표면 영역 분리 모듈, 상기 표면 영역에 대해서 메쉬 생성에 필요한 정보를 추출하는 표면 정보 추출 모듈, 상기 추출 된 표면 정보를 저장 수단에 저장하기 위한 표면 정보 저장 모듈, 상기 모듈들의 정보를 저장하기 위한 데이터 구조 생성 모듈 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 저장하고, 상기 모듈들을 제어하기 위한 표면 정보 추출기와, 상기 추출된 표면 정보로부터 다각형 또는 다면체 형태로 메쉬를 생성하는 메쉬 생성기를 포함하는 메쉬 생성 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 형상 진화 모의 실험 후의 형상으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 독출하는 표면 정보 추출 방법은 (a)상기 모의 실험하기 위한 전체 영역에 대한 노드 생성 단계와, (b)상기 전체 영역에 대해서 물질 종류별로 영역을 분리하는 단계와, (c)상기 단계 (b)에서 분리된 각 영역에 대해서 표면 영역을 분리하는 단계와, (d)상기 단계 (c)에서 분리된 상기 표면 영역으로부터 상기 메쉬 생성에 필요한 노드 또는 셀면에 대한 2차원 또는 3차원 좌표 정보를 추출하는 표면 정보 추출 단계와, (e)상기 단계 (d)에서 추출된 표면 정보를 저장 매체에 저장하는 단계 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 순차적으로 선택하여 수행하는 것을 특징으로 하는 메쉬 생성 방법을제공한다.
이하, 첨부도면 도1 내지 도7을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 메쉬 생성 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 메쉬 생성 시스템(100)으로서, 표면 형상 진화 모의 실험기(110), 표면 정보 추출기(120), 및 메쉬 생성기(130)가 도시되어 있다. 형상 진화 모의 실험기로부터 메쉬 구조를 생성하는 메쉬 생성 시스템(100)은 크게 표면 형상 진화 모의 실험기(110), 표면 정보 추출기(120), 및 메쉬 생성기(130)로서 구성될 수 있다. 표면 형상 진화 모의 실험기(100)는 표면을 육면체의 셀 형태로 표현하여 형상 진화를 모의 실험하는 셀 방법 이외에 레벨셋(level-set) 방법, 스트링(string) 방법, 레이 트레이스(ray-trace) 방법으로 형상 진화를 모의 실험하고, 상기 모의 실험 결과로부터 표면을 셀 형태로 변환하는 방법이 사용될 수 있다. 표면 정보 추출기(120)는 형상 진화 모의 실험 후의 결과으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 추출하는 독출할 수 있으며, 메쉬 생성기(130)는 표면 정보 추출기(120)으로부터 추출된 정보를 이용하여 메쉬를 생성할 수 있다.
도2는 본 발명에 따른 표면 정보 추출기의 구성을 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 표면 정보 추출기(120)로서, 전체 노드(node) 생성 모듈(200), 물질 영역 분리 모듈(210), 표면 영역 분리 모듈(220), 표면 정보 추출 모듈(230), 표면 정보 저장 모듈(240), 및 데이터 구조 생성 모듈(250)가 도시되어 있다. 전체 노드 생성 모듈(200)은 형상 진화 모의 실험 후의 전체 형상에 대한 노드를 생성할수 있으며, 물질 영역 분리 모듈(210)은 상기 형상에 대해서 각 물질 영역으로 구분할 수 있고, 표면 영역 분리 모듈(220)은 상기 각 물질 영역의 표면 영역을 셀면으로 이루어진 영역으로 나눌 수 있다. 또한, 표면 정보 추출 모듈(230)은 상기 표면 영역에 대해서 메쉬 생성에 필요한 정보 추출할 수 있으며, 표면 정보 저장 모듈(240)은 상기 추출 된 표면 정보를 저장 수단에 저장할 수 있고, 데이터 구조 생성 모듈(250)은 상기 전체 노드 생성 모듈(200), 물질 영역 분리 모듈(210), 표면 영역 분리 모듈(220), 표면 정보 추출 모듈(230), 및 표면 정보 저장 모듈(240)의 정보를 저장할 수 있는 메모리 공간을 제공할 수 있다.
도3은 본 발명에 따른 메쉬 생성에 필요한 정보를 독출하기 위한 작업 흐름을 나타낸 도면이다. 도3을 참조하면, 전체 노드 생성 모듈(200)에서 전체 모의 실험 형상에 대한 노드를 생성(단계 S300)한 후에, 전체 모의 실험 영역에 대해서 물질 종류별로 영역을 분리(단계 S301)한다. 이어서, 단계 S301에서 분리된 각 영역에 대해서 표면 영역을 분리(단계 S302)하고, 단계 S302에서 분리된 상기 표면 영역으로부터 메쉬 생성에 필요한 노드 또는 셀면에 대한 2차원 또는 3차원 좌표 정보를 추출하는 표면 정보 추출(단계 S303)하고, 단계 S303에서 추출된 표면 정보를 저장 매체에 저장(단계 S304)하고 종료한다.
도4는 본 발명에 따른 표면 영역 분리를 위한 작업 흐름을 나타낸 도면이다. 도4에서는 도3의 단계들 중에서, 전체 모의 실험 영역에 대해서 물질 종류별로 영역을 분리(단계 S301)하는 단계와 분리된 각 영역에 대해서 표면 영역을 분리(단계 S302)하는 단계를 상세하게 설명한다.
도4를 참조하면, 우선, 동일한 물질 ID(identification)로 대별되는 물질 영역으로 분리(단계 S400)하고, 동일한 물질 ID를 갖는 물질 영역이 두 개 이상의 영역으로 분리되어 있는지를 판단하여, 두 개 이상의 영역으로 분리되어 있다면, 동일한 물질 ID를 갖는 물질 영역이라도 각각의 영역으로 분리(단계 S401)하고, 분리된 각 물질 영역에서 물질 영역 외부로 노출된 셀면에 대한 법선 벡터를 계산(단계 S402)한다. 이어서, 각 물질 영역의 표면 영역으로부터 메쉬를 생성하기 위해서 필요한 정보를 추출하기 위해서, 초기 기준 셀면인 제1 셀면을 설정(단계 S403)하고, 제1 셀면과 이루는 각을 비교할 수 있는 비교 셀면인 제2 셀면을 설정(단계 S404)한다. 제1 기준 셀면은 데이터 구조 생성 모듈(200)에서 생성한 링크드 리스트(linked list) 형태의 데이터 구조에 저장된 셀면들 중에서 제일 앞부분에 위치한 셀면이 설정될 수 있으며, 제2 셀면은 제1 셀면은 제외한 셀면이 설정될 수 있다.
이어서, 제1 셀면의 법선 벡터와 상기 제2 셀면의 법선 벡터가 이루는 각이 사용자에 의해서 설정된 임계각 또는 상기 메쉬 생성 시스템 내에서 임의로 설정된 임계각 보다 같거나 작은지 비교하여 클 경우에는 단계 S404를 물질 영역을 구성하는 모든 셀면에 대해서 임계각 보다 같거나 작은 제2 셀면이 존재할 때까지 계속해서 수행(단계 S405)한다. 단계 S405를 수행 한 후에, 임계각 보다 같거나 작은 제2 셀면이 존재할 경우, 제1 셀면이 포함된 링크드 리스트 형태의 데이터 구조에 추가(단계 S406)한다. 단계 S404 내지 단계 406은 비교되지 않은 셀면이 존재하지 않을 때까지 계속해서 수행(단계 S407)하고, 단계 403 내지 단계 407은 제1 셀면이포함된 데이터 구조에 포함되지 않은 셀면이 존재하지 않을 때까지 계속해서 수행(단계 S408)한다.
도5는 본 발명에 따른 셀면의 법선 벡터를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다. 도5를 참조하면, 제1 셀면(500), 제2 셀면(501), 셀면의 방향(502), 법선 벡터를 계산하기 위한 좌표계(503)이 도시되어 있다. 기준이 되는 제1 셀면(500)이 설정되면, 사용자에 의해서 설정된 거리 또는 상기 메쉬 생성 시스템 내에서 임의로 설정된 거리 내에 위치하는 모든 셀면(501)의 외부 방향(502)의 합으로 계산할 수 있다. 법선 벡터를 계산하기 위한 좌표계(503)로부터, 위쪽, 앞쪽, 왼쪽은 '+1'로 설정될 수 있고, 아래쪽, 뒤쪽, 오른쪽은 '-1'로 설정 할 수 있다.
도6는 본 발명에 따른 표면 정보 추출을 위한 작업 흐름을 나타낸 도면이다. 도6에서는 도3의 단계들 중에서, 표면 정보를 추출하는 단계(단계 S303)를 상세하게 설명한다.
도6을 참조하면, 한 개의 셀면에만 포함되는 제1 노드(i-노드)를 설정(단계 S600)하고, 설정된 상기 제1 노드에 셀면의 모서리로 연결되는 제2 노드(j-노드)들을 찾는다(단계 S601). 이어서, 상기 각 제2 노드를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드(k-노드)가 존재하는지 검사(단계 S602)하여, 상기 제2 노드(j-노드)를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드(k-노드)가 존재하지 않을 경우, 상기 제2 노드(j-노드)와 연결되어 모서리를 구성하는 노드들 중에서, 모서리를 공유하는 셀면의 수가 1개인 노드를 제3 노드(k-노드)로 설정(단계 S603)하고, 상기 제3 노드(k-노드)가 상기 제1 노드(i-노드)와 동일한 노드이거나, 상기 분리된 표면 영역의 외곽 노드가 존재하는지 검사(단계 S604)한다. 단계 S602를 수행한 후, 상기 제2 노드(j-노드)를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드(k-노드)가 존재할 경우, 제3 노드로(k-노드) 설정하고, 단계 S604를 수행하며, 단계 S604를 수행 한 후, 외곽 노드가 존재할 경우, 상기 제3 노드(k-노드)를 제1 노드(i-노드)로 설정(단계 S605)한다. 또한, 단계 S601 내지 단계 S604는 모든 상기 외곽 노드에 대해서 계산이 완료될 때까지 계속해서 수행하고, 단계 S604를 수행한 후, 상기 외곽 노드가 존재하지 않을 경우, 상기 제3 노드(k-노드)들의 좌표와 각 셀면의 가운데 지점의 좌표를 추출(단계 S606)하고 종료한다.
도7은 본 발명에 따른 표면 정보 추출 방법을 나타낸 도면이다. 도7을 참조하면, 제1 노드(700)와 제2 노드들(701, 702, 703, 704)이 도시되어 있다. 도6에 상술한 작업 흐름대로 수행하면, 외곽 노드들은 i-노드(700), j-노드(701), j1-노드(702)의 순서로 추출될 수 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 메쉬 생성 방법은 반도체 및 멤스(MEMS) 소자의 실제 형상에 가깝도록 메쉬를 생성하기 위해서 형상 표면의 정보를 독출함으로써, 상기 소자에 대한 특성 해석에 있어서 보다 정확한 해석을 위한 모의 실험을 수행할 수 있다.

Claims (7)

  1. 반도체 및 멤스(MEMS) 소자를 포함한 마이크로 구조물의 특성을 컴퓨터 모의 실험을 하는 수치 해석기에 있어서,
    상기 구조물의 시간 의존적 형상 진화를 수치 해석 방법으로 연산하는 형상 진화 모의 실험기 모듈;
    상기 구조물 형상에 대하여 노드를 생성하기 위한 전체 노드 생성 모듈;
    상기 구조물 형상에 대해서 각각 물질 영역에 따라 구분하기 위한 물질 영역 분리 모듈;
    상기 각 물질 영역의 표면 영역을 나누기 위한 표면 영역 분리 모듈;
    상기 표면 영역에 대해서 메쉬 생성에 필요한 정보를 추출하는 표면 정보 추출 모듈;
    상기 추출 된 표면 정보를 저장 수단에 저장하기 위한 표면 정보 저장 모듈;
    상기 형상 진화 모의 실험기 모듈, 노드 생성 모듈, 물질 영역 분리 모듈, 표면 영역 분리 모듈, 표면 정보 추출 모듈, 및 표면 정보 저장 모듈이 생성하는 정보를 저장하기 위한 데이터 구조 생성 모듈;
    상기 형상 진화 모의 실험기 모듈, 노드 생성 모듈, 물질 영역 분리 모듈, 표면 영역 분리 모듈, 표면 정보 추출 모듈, 표면 정보 저장 모듈 및 데이터 구조 생성 모듈을 제어하기 위한 표면 정보 추출기 모듈; 및
    상기 추출된 표면 정보로부터 다각형 또는 다면체 형태로 메쉬를 생성하는메쉬 생성기 모듈
    을 포함하는 메쉬 생성 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구조물의 형상 진화를 모의 실험하기 위한 형상 진화 모의 실험기 모듈은
    표면을 육면체의 셀 형태로 표현하여 형상 진화를 모의 실험하는 셀 연산 모듈; 및
    레벨셋(level-set) 방법, 스트링(string) 방법, 레이 트레이스(ray-trace) 방법으로 형상 진화를 모의 실험하고, 상기 모의 실험 결과로부터 표면을 셀 형태로 변환하는 모듈 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 더 포함하는 메쉬 생성 시스템.
  3. 반도체 및 멤스(MEMS) 소자를 포함한 마이크로 구조물의 특성을 컴퓨터 모의 실험을 하는 수치 해석하는 방법에 있어서,
    상기 구조물의 시간 의존적 형상 진화를 수치 해석 방법으로 연산하는 단계;
    상기 구조물 형상에 대하여 노드를 생성하는 단계;
    상기 구조물 형상에 대해서 각각 물질 영역에 따라 구분하는 단계;
    상기 각 물질 영역의 표면 영역을 분할하는 단계;
    상기 표면 영역에 대해서 메쉬 생성에 필요한 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출 된 표면 정보를 저장 수단에 저장하는 단계;
    상기 추출된 표면 정보로부터 다각형 또는 다면체 형태로 메쉬를 생성하는 단계
    를 포함하는 구조물 해석 방법.
  4. 제3항에 있어서, 형상 진화 모의 실험 후의 형상으로부터 메쉬 구조 생성에 필요한 정보를 독출하는 표면 정보 추출 방법은
    (a) 상기 모의 실험하기 위한 전체 영역에 대한 노드 생성 단계;
    (b) 상기 전체 영역에 대해서 물질 종류별로 영역을 분리하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)에서 분리된 각 영역에 대해서 표면 영역을 분리하는 단계;
    (d) 상기 단계 (c)에서 분리된 상기 표면 영역으로부터 상기 메쉬 생성에 필요한 노드 또는 셀면에 대한 2차원 또는 3차원 좌표 정보를 추출하는 표면 정보 추출 단계; 및
    (e) 상기 단계 (d)에서 추출된 표면 정보를 저장 매체에 저장하는 단계
    중 어느 하나 또는 이들의 조합을 순차적으로 선택하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물 해석 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분리된 영역으로부터 상기 표면 영역을 분리하는 단계는
    (a) 동일한 물질 ID로 대별되는 물질 영역으로 분리하는 단계;
    (b) 상기 동일한 물질 ID로 대별되는 물질 영역을 연결성에 따라 분리하는 단계;
    (c) 상기 물질 영역 외부로 노출된 셀면에 대한 법선 벡터를 계산하는 단계;
    (d) 초기 기준 셀면인 제1 셀면을 설정하는 단계;
    (e) 상기 제1 셀면과 이루는 각을 비교할 수 있는 비교 셀면인 제2 셀면을 설정하는 단계;
    (f) 상기 제1 셀면의 법선 벡터와 상기 제2 셀면의 법선 벡터가 이루는 각이 사용자에 의해서 설정된 임계각 또는 상기 메쉬 생성 시스템 내에서 임의로 설정된 임계각 보다 같거나 작은지 비교하는 단계;
    (g) 상기 단계 (e) 내지 (f)는 상기 물질 영역을 구성하는 모든 셀면에 대해서 임계각 보다 같거나 작은 상기 제2 셀면이 계산이 존재하는지 계속해서 수행하는 단계;
    (h) 상기 단계 (f) 수행 후, 상기 임계각 보다 작은 제2 셀면이 존재할 경우, 링크드 리스트(linked list) 형태의 데이터 구조로 표현되는 상기 제1 셀면이 포함된 데이터 구조에 추가하는 단계;
    (i) 상기 제1 셀면이 포함된 데이터 구조에 포함되지 않은 셀면이 존재하는지 검사하는 단계; 및
    (j) 상기 단계 (d) 내지 (i)는 상기 물질 영역을 구성하는 모든 셀면에 대해서 계산이 완료될 때까지 계속해서 수행하는 단계
    중 어느 하나 또는 이들의 조합을 순차적으로 선택하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물 해석 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 물질 영역 외부로 노출된 셀면에 대한 법선 벡터를 계산하는 단계는
    상기 법선 벡터를 계산하기 위한 셀면으로부터 사용자에 의해서 설정된 거리 또는 상기 메쉬 생성 시스템 내에서 임의로 설정된 거리 내에 위치하는 모든 셀면의 방향의 합으로 계산하는 단계를 더 포함하는 구조물 해석 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 메쉬 생성에 필요한 노드 또는 셀면에 대한 2차원 또는 3차원 좌표 정보를 추출하는 표면 정보 추출 단계는
    (a) 한 개의 셀면에만 포함되는 제1 노드 설정 단계;
    (b) 상기 제1 노드에 셀면의 모서리로 연결되는 제2 노드들을 찾는 단계;
    (c) 상기 각 제2 노드를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드가 존재하는지 검사하는 단계;
    (d) 상기 단계 (c) 수행 후, 상기 제2 노드를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드가 존재하지 않을 경우, 상기 제2 노드와 연결되어 모서리를 구성하는 노드들 중에서, 모서리를 공유하는 셀면의 수가 1개인 노드를 제3 노드로 설정하는 단계;
    (e) 상기 제3 노드가 상기 제1 노드와 동일한 노드이거나, 상기 분리된 표면 영역의 외곽 노드가 존재하는지 검사하는 단계;
    (f) 상기 단계 (c) 수행 후, 상기 제2 노드를 포함하는 셀면의 수가 1개인 제2 노드가 존재할 경우, 제3 노드로 설정하고, 상기 단계 (e)를 수행하는 단계;
    (g) 상기 단계 (e) 수행 후, 상기 외곽 노드가 존재할 경우, 상기 제3 노드를 상기 제1 노드로 설정하는 단계;
    (h) 상기 단계 (b) 내지 (g)는 모든 상기 외곽 노드에 대해서 계산이 완료될 때까지 계속해서 수행하는 단계; 및
    (i) 상기 단계 (e) 수행 후, 상기 외곽 노드가 존재하지 않을 경우, 상기 제3 노드들의 좌표와 각 셀면의 가운데 지점의 좌표를 추출하는 단계
    중 어느 하나 또는 이들의 조합을 순차적으로 선택하여 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물 해석 방법.
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