(그림 A)초미세유체와 일반적인 거시유동의 차이점 도식, (그림 B)구리표면 위 나노액적의 상태와 접촉각에 따른 에너지, (그림 C)초미세유체의 전단유동 구현 모습.사진제공=한국연구재단
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 한국연구재단은 울산대 김보흥 교수팀이 초미세유체의 유동과 전달을 정확하게 예측하는 새로운 모델을 개발했다고 12일 밝혔다.
초미세유체는 분자 수백개가 일렬로 나열된 폭 정도의 미세한 나노채널 구조물에서 흐르는 유체로 극소량의 혈액으로 질병이나 DNA 등을 판별하는데 쓰인다.
초미세유체는 경계면에서 분자간 인력으로 점도나 밀도의 불균형이 일어나 유동과 에너지 수송의 정확한 예측이 어려웠다.
김교수팀은 초미세유체의 수송현상이 발생할 때 초미세유체의 경계면의 특성으로 인하여 유발되는 측정온도 값의 불연속성을 초미세유체 유동채널의 벽인 경계 조건에 새롭게 적용했다. 이를 통해 오차의 범위를 확연히 줄일 수 있는 수식을 알아냈다.
연구팀은 이번 연구성과가 마이크로/나노필터, 나노미터크기의 바늘 주사기, 혈액 속 노폐물을 거르고 질병유무 물질을 분석하는 여과 필터기 등을 설계할 때 정확한 흐름양 예측이 가능해져 의료기기부터 나노 관련 주요 산업의 발전을 위한 중요한 촉매제가 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 9월21일자로 게재됐다.
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