우리는 1차원 정전기 PIC 시뮬레이션 코드를 이용하여 2차원 정전기 PIC 시뮬레이션 코드를 개발하였다. 1차 모양함수를 사용하였고, 푸아송 방정식을 풀기 위해 Successive-Over-Relaxation이라는 방법을 사용하였다. 그리고 이 코드를 사용해서 켈빈-헬름홀츠 불안정성을 시뮬레이션으로 구현해보았다. 켈빈-헬름홀츠 불안정성은 MHD 규모의 불안정 현상이지만, PIC 시뮬레이션으로도 속도 시어를 주어 수십 드바이 길이 내에서 구현해냈다. 처음에 켈빈-헬름홀츠 불안정성을 야기시키는 것은 전하분리현상으로 초기 속도의 평행 성분과 수직 방향의 작은 섭동이 그 원인이다. 그리고 켈빈-헬름홀츠 파동의 수는 초기 속도와 음의 상관관계를 가지는 것을 확인하였다. 그리고 켈빈-헬름홀츠 불안정성과 초기 속도의 상관관계의 경우, 초기 속도가 충분이 큰 경우에는 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 잘 나타난 반면, 초기 속도가 작은 경우에는 전하가 충분히 분리되지 못하여 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 나타나지 않았다.
2-dimensional Particle-In-Cell(PIC) simulation code was developed from 1-dimensional PIC code. The Poisson equation is solved by Successive-Over-Relaxation method for fast calculation. Using this code, Kelvin-Helmholtz(KH) instability was operated. Although KH instability is one of the MHD scale instabilities, it could be done successfully in several Debye length scale. At first, the causes of KH instability is ‘charge separation’, which results from the parallel component of initial velocity and the perpendicular component of small perturbation. And there is a negative correlation between the number of KH waves and the initial velocity. However, if the initial velocity is small enough, KH instability cannot occur, because the charge separation does not happen.