| 초록 |
마이크로/나노 (micro/nano) 규모의 유체 역학 (fluid mechanics) 실험 연구에서 유동 특징의 척도는 1mm~1nm 범위안에 있으며 매크로 유동으로부터 분자 운동으로 과도하는 영역에 위치하여있다. 전형적인 두가지 이론인 연속체역학 (Continuum mechanics)과 양자역학 (Quantum Mechanics)을 조합 (combination)하여 연속성 가설 (continuity hypothesis)의 타당성, 경계 슬립 (boundary slip) 등 기본적인 이론 문제를 제안하였다. 그뿐만 아니라, 마이크로/나노 규모에서 경계면(interface) 위치의 액체/고체/기체 사이 결합을 연구하였고 화학, 전기학 성질이 유동에 미치는 영향에 대한 연구가 주목을 받게 되었다. 마이크로/나노 실험 측정기기에 역학, 전기학 등 측정 수단을 유입함으로써 측정 공간 정밀도가 나노미터 수준으로 역학의 측정 정밀도가 pN 급, 시간 분별율이 ns 급에 도달하도록 요구하였다. 본 논문은 연속성 가설의 타당성, 경계 슬립, 마이크로/나노 입자의 브라운 운동 (Brownian motion) 및 마이크로 척도의 소용돌이 측정 등 문제를 둘러싸고, 마이크로/나노 유동장 관측에서 마이크로/나노 피크 역전압 (micro/Nano PIV), 트레이서 입자 (tracer particles)의 흐름 가시화 (flow visualization) 등 기술의 응용 진전과 어려운 점을 소개하였다. 현재, 마이크로/나노 규모의 유동장 측정 기술은 여전히 전형적인 유체 역학을 따라 진행되는 “소형화” 사고 방식이다. 그러나 나노 규모의 유동장 측정 기술은 새로운 실험 방법과 기술이 제안되어야 한다. |
