격자 볼츠만 방법과 표면 거칠기 점성모델을 이용한 미소채널에서의 표면 거칠기 효과 연구

Abstract

MEMS에 관한 연구가 최근 몇 년간 수행되어지고 있다. 미소채널은 의료 및 산업용으로 사용되는 마이크로믹서의 중요한 구성요소로서 미소채널내의 유동은 표면력, 표면효과, 유체의 속도, 온도구배, 미소회전유동, 점성력과 표면효과에 큰 영향을 받는다. 그 중 점성력과 표면효과는 미소유동을 설명할 수 있는 중요한 요소인 표면 거칠기 효과에 큰 영향을 받게 되므로 미소채널내의 마찰계수와 포와이즈수는 기존이론에서 예측되는 값과 일치하지 않게 된다. 저 레이놀즈수에서의 표면 거칠기 효과를 규명하기 위해서 격자 볼츠만 방법과 표면 거칠기 점성 모델을 이용하여 실제 미소유동을 연구하였다. 관련된 수치계산을 실시하여 표면 거칠기 효과를 해석하는 표면 거칠기 점성모델에 대한 적절한 계수를 산출하였다.