유체수리학 기반 마이크로플라스틱 포획·부상 분리 연구

Hydrodynamic mechanisms for microplastic capture and flotation separation

연구 내용

탠덤 유연 구조와 버블-체 수리역학을 이용해 마이크로플라스틱의 포획·부상 분리 메커니즘을 규명하고, 부상 효율을 최적화하는 연구

마이크로플라스틱을 처리할 때 유동 구조가 입자 포획과 부상 분리의 성능을 좌우한다는 관점에서 연구를 수행합니다. 탠덤 형태의 유연 구조 사이 간극에서 형성되는 2차 와류가 상류 입자를 지속적으로 가둬 포획을 돕는 조건을 PIV로 분석합니다. 또한 버블-체 시스템에서 와도와 비대칭 유동 구조가 결합해 유효 유동장을 넓히며 부상 운동을 강화하는 메커니즘을 정리합니다. 이러한 접근은 입자-와류 상호작용을 설계 변수(형상, 간극, 조건)로 연결한다는 점에서 차별성이 있습니다.

관련 프로젝트

0건

연구 흐름

마이크로플라스틱 처리의 유동 구조 의존성을 기반으로, 2024년에는 탠덤 유연 구조의 간극과 높이 등 형상 조건에 따라 상류 입자를 포획하는 2차 와류의 유지성을 평가했습니다. 이후 2025년에는 분리 공정으로서 용존공기부상(Dissolved Air Flotation) 계열을 겨냥하여 버블-체 수리역학을 PIV 분석으로 확장했습니다. 특히 버블 수 증가에 따른 유동장 확장, 와도 변화, 비대칭 유동 구조의 형성을 통해 부상 효율 향상 경로를 도출하는 방향으로 연구를 심화했습니다. 결과적으로 포획형 구조와 부상형 공정을 동일한 유동장 해석 프레임에서 연결하는 흐름을 구축했습니다.

활용 가능성

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

탠덤 유연 구조 기반 마이크로플라스틱 포획 모듈
수처리 플로테이션 공정 최적화
DAF 제어 파라미터 도출
버블-체 유동장 진단 프레임
해양 유입 마이크로플라스틱 회수 장치
상수원수 미세입자 전처리 시스템
입자-와류 상호작용 설계 가이드
재이용수 마이크로플라스틱 저감
친환경 부상 분리 공정 설계
PIV 기반 성능 검증 프로토콜