확산계면 기반 비혼화 점적 상호작용 및 파괴 동역학 연구

Diffusive-interface modeling of immiscible droplet interaction and breakup dynamics

연구 내용

미소유로에서 비혼화 점적의 상호작용과 파괴/비파괴 전이를 예측하기 위해 점성비·형상비·점도-표면장 관련 무차원 조건을 통합한 확산계면 기반 해석을 수행하는 연구입니다

미소유로와 협소 공간에서 비혼화 점적이 보이는 파괴/비파괴, 포획(Trap) 및 비대칭 거동을 해석하기 위한 전산 모델링을 수행합니다. 확산계면(ternary diffuse-interface 포함) 접근을 활용해 계면의 비선형 거동과 젖음 조건 변화를 동시에 반영하고, 점성비와 형상비, 초기 위치와 구속 조건이 경로와 변형에 미치는 영향을 체계적으로 규명합니다. 또한 기존 이론·수치 예측과의 비교를 통해 분기 경계를 재정의하는 데 초점을 둡니다.

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기에는 미소유로 T-junction에서 점적이 비파괴에서 파괴로 전이되는 임계 조건을 해석하고, 점성비와 길이비를 고려한 예측 모델을 제안하는 연구로 확장되었습니다. 이후에는 협소 전단 유동에서 비혼화 점적 간 상호작용을 확산계면 기반으로 기술하여 reverse motion, pass-over, rotary Janus motion과 같은 상호작용 유형을 분류하고 궤적과 변형의 지배 요인을 도출했습니다. 최근에는 구속 형상과 초기 조건에 따른 거동 차이를 비교 분석하며, 점적 거동 예측의 일관성을 강화하는 방향으로 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

미소유로 기반 Lab-on-a-Chip 점적 제어
계면 거동 예측 소프트웨어 모듈
비혼화 혼합 공정 시뮬레이션 도구
점적 분리·농축 장치 설계 지원
미소유로 기반 마이크로 분석 시스템 최적화
계면 젖음 조건 기반 제조 파라미터 역설계
캡릴러리 기반 공정 윈도우 도출
오염/응집 위험도 평가 모델
마이크로칩 유체 공정 검증용 가상시험
공정 조건-거동 맵 생성 자동화