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서울시립대학교

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연구성과

화학공학과 이재헌 학부생, 희박기체에서의 유체 흐름 분석 모델 개발

구재연 기획과 등록일 : 2023-01-04

연구성과 썸네일

- 물리 분야 국제학술지 Results in Physics에 게재


서울시립대학교 화학공학과 김정현 교수와 이재헌 학부 연구생(3학년)이 희박기체에서의 유체 흐름 모델을 개발했다. 


연구 결과는 물리 분야 국제학술지인 Results in Physics에 2022년 11월 1일 ‘Statistical assessment of tangential momentum accommodation coefficient using internal flow rate model based on rarefied gas conditions’라는 제목으로 게재됐다.


이재헌 학생 좌 제 1저자 김정현 교수우 교신저자
▲  이재헌 학생 (좌, 제 1저자), 김정현 교수(우, 교신저자) 


그동안 Transition regime에 있는 희박기체의 유체 흐름은 수치적으로만 계산할 수 있는 볼츠만 운송 방정식을 통해서만 풀 수 있었는데 축적된 데이터를 통계학적 방법으로 분석해 새로운 모델을 제시했다.


새로운 모델은 간단한 관계식을 통해 모든 flow regime과 다양한 충돌 조건에서 희박기체의 흐름을 정밀하게 계산할 수 있다. 비선형 적분 미분 방정식을 풀어야 되는 어려움을 해소했다는 데 의의가 있으며, 관계식을 통해 기체 충돌 특성인 tangential momentum accommodation coefficient를 도출해 실제 기체의 물리학적 특성을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 우주항공과학, 입자과학과 같은 진공상태와 밀접한 관련이 있는 차세대 과학 분야로 확장될 것으로 기대된다.


논문 요약 이미지
▲  논문 요약


본 연구는 한국연구재단/과학기술정보통신부의 기초과학연구 프로그램의 지원을 받아 수행됐다.