분자 수준의 초미세 유체 유동 및 열 전달 현상을 정확하게 예측하는 기술이 개발됐다.
한국연구재단(이사장 조무제)은 김보흥 울산대 교수 연구팀이 초미세유체 수송 현상 시 모델링을 활용한 예측 값과 실제 분자 흐름에 의한 결과 값 사이에 오차가 나는 이유를 토대로 오차 범위를 극도로 줄일 수 있는 새로운 예측 수식을 세계에서 처음으로 고안했다고 12일 밝혔다.
초미세 유체는 분자 수십 개에서 수백 개 정도가 일렬로 나열된 폭 정도의 미세한 나노채널 구조물에서 흐르는 유체다. 10억분의 1m 크기 액체로 보면 된다. 이를 활용하면 극소량의 혈액으로 질병과 DNA을 판별할 수 있다. 의료기기 및 나노 산업 발전 촉매 역할을 할 것으로 기대된다. 초미세유체는 유동 및 에너지 수송 현상을 정확히 예측하기 어려웠다. 초미세유체 경계 면에서 분자 간 인력으로 점도나 밀도의 불균형 현상이 나타나기 때문이다.
연구팀은 초미세유체 경계 면의 특성으로 인해 유발되는 측정 온도 값의 불연속성을 초미세 유체 유동채널의 벽인 경계 조건에 새롭게 적용, 새로운 예측 모델을 개발했다.
김 교수는 “이번 성과로 마이크로·나노필터, 나노미터 크기의 바늘 주사기, 혈액 속 노폐물을 거르고 질병 유무 물질을 분석하는 여과 필터기를 설계할 때 정확한 흐름 예측이 가능해졌다”면서 “의료기기부터 나노 관련 주요 산업 발전을 위한 중요한 촉매제가 될 것”이라고 설명했다.
대전=김순기기자 soonkkim@etnews.com
