다른 사람들 의견

• 사색자 (02-08-12 23:40)

    여담인데, MicroFluidic을 하는 사람들 중에서는 유체입자를 가지고 해석을 하는 사람들이 있습니다. MEMS기술의 발전으로 점점 더 작은 크기의 장치들을 만들어내니 이쪽 분야가 점점 그 비중이 높아지는거 같네요. 하지만, 일반적인 유체해석에 있어서는 유체를 입자단위가 아닌 연속체로 보기에 환비님이 말씀하신 바와 같은 거동은 직접적으로 다루고 있지 않다고 봅니다.

  여담인데, MicroFluidic을 하는 사람들 중에서는 유체입자를 가지고 해석을 하는 사람들이 있습니다. MEMS기술의 발전으로 점점 더 작은 크기의 장치들을 만들어내니 이쪽 분야가 점점 그 비중이 높아지는거 같네요. 하지만, 일반적인 유체해석에 있어서는 유체를 입자단위가 아닌 연속체로 보기에 환비님이 말씀하신 바와 같은 거동은 직접적으로 다루고 있지 않다고 봅니다.
• 음냐 (02-08-17 19:36)

    맞는 말씀입니다. 유체에서의 저항이라는 것은 일반적으로 점성력으로 보면 됩니다. 이것을 처음으로 명명한 사람이 또한 뉴톤이지요. 그래서 뉴톤의 점성법칙이라고도 합니다. 이때 받는 마찰력, 즉 전단응력(단위 면적당 점성력)은 속도의 변화률에 비례하며, 이때의 비례상수를 점성계수라고 합니다. 우리가 흔히 보는 유체인 공기나 물의 경우 이 법칙을 잘 만족한다고 합니다.

  맞는 말씀입니다. 유체에서의 저항이라는 것은 일반적으로 점성력으로 보면 됩니다. 이것을 처음으로 명명한 사람이 또한 뉴톤이지요. 그래서 뉴톤의 점성법칙이라고도 합니다. 이때 받는 마찰력, 즉 전단응력(단위 면적당 점성력)은 속도의 변화률에 비례하며, 이때의 비례상수를 점성계수라고 합니다. 우리가 흔히 보는 유체인 공기나 물의 경우 이 법칙을 잘 만족한다고 합니다.
• 음냐 (02-08-17 19:43)

    이런 유체를 뉴토니안 유체라고 불립니다. 그러나 유체중에는 그런 선형적인 관계를 만족하지 않는 유체도 많습니다. 흔히 볼수 있는 피나 점도가 아주 큰(점성계수가 큰) 아스팔트같은 경우입니다. 여기서 주의 할 것은, 우리가 흔히 알고 있는 유체유동을 지배하는 Navier-Stokes 방정식 같은 경우는 유체가 뉴톤의 점성법칙을 만족한다는 가정하에 세워진 것입니다. 그러니깐 피 같은 혈류유동을 해석할때는 Navier-Stokes 방정식을 사용하면 거짓말이 되지요.

  이런 유체를 뉴토니안 유체라고 불립니다. 그러나 유체중에는 그런 선형적인 관계를 만족하지 않는 유체도 많습니다. 흔히 볼수 있는 피나 점도가 아주 큰(점성계수가 큰) 아스팔트같은 경우입니다. 여기서 주의 할 것은, 우리가 흔히 알고 있는 유체유동을 지배하는 Navier-Stokes 방정식 같은 경우는 유체가 뉴톤의 점성법칙을 만족한다는 가정하에 세워진 것입니다. 그러니깐 피 같은 혈류유동을 해석할때는 Navier-Stokes 방정식을 사용하면 거짓말이 되지요.
• 음냐 (02-08-17 19:49)

    Navier-Stokes 방정식의 경우 인간이 만들어낸 방정식중 가장 어렵다고 합니다. 통상 편미분 방정식을 엘립틱, 하이퍼볼릭, 패러볼릭 이렇게 세가지로 분류를 하며, 각각의 형태는 서로 다른 특성을 나타내는데, NS 방정식의 경우 위의 세가지를 다 포함하고 있습니다. 그리고 방정식이 비선형 편미분 방정식 이다보니, 수학적으로 접근이 저의 불가능 하지요. 이런 복잡한 방정식도 그 방정식이 세워 지기 까지 어마어마한 가정들이 포함 됩니다. 대표적인 것이 연속체라는 것입니다. 또한 연속체라는 가정이 있기 때문에 미분방정식이 존재하는 것이고요.

  Navier-Stokes 방정식의 경우 인간이 만들어낸 방정식중 가장 어렵다고 합니다. 통상 편미분 방정식을 엘립틱, 하이퍼볼릭, 패러볼릭 이렇게 세가지로 분류를 하며, 각각의 형태는 서로 다른 특성을 나타내는데, NS 방정식의 경우 위의 세가지를 다 포함하고 있습니다. 그리고 방정식이 비선형 편미분 방정식 이다보니, 수학적으로 접근이 저의 불가능 하지요. 이런 복잡한 방정식도 그 방정식이 세워 지기 까지 어마어마한 가정들이 포함 됩니다. 대표적인 것이 연속체라는 것입니다. 또한 연속체라는 가정이 있기 때문에 미분방정식이 존재하는 것이고요.
• 음냐 (02-08-17 19:58)

    연속체라는 것은, 보통의 상태에서, 아주 작은 크기(길이, 면적, 부피)를 생각할 때 그때 그 크기에 있을 유체의 분자수를 생각하면, 그래도 그 수는 엄청날 것입니다. 이럴경우 그 크기안에 있는 특성치(밀도 압력 속도등)의 변화가 아주 크게 변화하지는 않을 것이고 그 변화도 연속적으로 변할 것입니다. 쉽게 생각해서 강의실안에 있는 40명중 학생중 한명이 없으지면 그 변화는 크겠지만, 학교전체의 학생중에서 한명이 없어지면 상대적으로 그 변화는 매우 작을 것입니다.

  연속체라는 것은, 보통의 상태에서, 아주 작은 크기(길이, 면적, 부피)를 생각할 때 그때 그 크기에 있을 유체의 분자수를 생각하면, 그래도 그 수는 엄청날 것입니다. 이럴경우 그 크기안에 있는 특성치(밀도 압력 속도등)의 변화가 아주 크게 변화하지는 않을 것이고 그 변화도 연속적으로 변할 것입니다. 쉽게 생각해서 강의실안에 있는 40명중 학생중 한명이 없으지면 그 변화는 크겠지만, 학교전체의 학생중에서 한명이 없어지면 상대적으로 그 변화는 매우 작을 것입니다.
• 음냐 (02-08-17 20:06)

    평상시에 우리가 접하는 유체의 경우 대부분 이경우에 해당 되겠지요. 그러나 공기가 희박한 매우 높은 고도로 올라가면 연속체의 가정이 사라진다고 합니다. 또한 요즘 유행하는 Micro scale 이나, Nano 스케일의 경우도 마찬가지가 됩니다. 즉 관심있는 영역(Nano scale)에 유체의 분자수가 매우 적은 관계로 연속체의 가정이 만족을 못하게 되겠지요. 이런경우 기존의 NS 방정식을 사용하면 안된다고 하네요.

  평상시에 우리가 접하는 유체의 경우 대부분 이경우에 해당 되겠지요. 그러나 공기가 희박한 매우 높은 고도로 올라가면 연속체의 가정이 사라진다고 합니다. 또한 요즘 유행하는 Micro scale 이나, Nano 스케일의 경우도 마찬가지가 됩니다. 즉 관심있는 영역(Nano scale)에 유체의 분자수가 매우 적은 관계로 연속체의 가정이 만족을 못하게 되겠지요. 이런경우 기존의 NS 방정식을 사용하면 안된다고 하네요.
• 환비 (02-08-18 10:50)

    흠... 저항의 종류중에 하나로 점성저항이라는게 있다로 말하는건 어떨까요? 전 점성에 의한 에너지 손실도 저항의 종류중에 하나라고 생각됩니다. 점성외에 압력,온도,밀도,자유표면일경우 조파,등등에 의한 감쇠력들도 저항으로 봐야하지 않나 생각합니다. 고체와 고체, 유체와 유체,고체와 유체, 이렇게 3가지 유형의 만남이나 충돌이 있을경우, 특히 유체와 유체의 경우는 생각할 꺼리가 굉장히 많은것 같은데요.

  흠... 저항의 종류중에 하나로 점성저항이라는게 있다로 말하는건 어떨까요? 전 점성에 의한 에너지 손실도 저항의 종류중에 하나라고 생각됩니다. 점성외에 압력,온도,밀도,자유표면일경우 조파,등등에 의한 감쇠력들도 저항으로 봐야하지 않나 생각합니다. 고체와 고체, 유체와 유체,고체와 유체, 이렇게 3가지 유형의 만남이나 충돌이 있을경우, 특히 유체와 유체의 경우는 생각할 꺼리가 굉장히 많은것 같은데요.
• 환비 (02-08-18 10:54)

    유체역학책에 보면 뉴턴의 점성법칙을 설명하는 그림에는 항상 무한한 길이의 평면이 등장합니다. 그리고 그 평면위를 지나가는 유체가 나오면서 점성에 의한 변화가 화살표로 표시되어 있죠. 그리고 이 법칙을 토대로 유체의 정의가 이루어 지는걸로 압니다. 제가 본 책들속에는 이렇게 설명되어 있습니다. 전 이런 상황설정(그림으로 설명한)이 유체와 고체의 만남이라고 생각합니다. 유체와 유체의 만남에 대한 설명은 아직 본적이 없습니다. 혹시 제가 잘못 알고 있는건가요?

  유체역학책에 보면 뉴턴의 점성법칙을 설명하는 그림에는 항상 무한한 길이의 평면이 등장합니다. 그리고 그 평면위를 지나가는 유체가 나오면서 점성에 의한 변화가 화살표로 표시되어 있죠. 그리고 이 법칙을 토대로 유체의 정의가 이루어 지는걸로 압니다. 제가 본 책들속에는 이렇게 설명되어 있습니다. 전 이런 상황설정(그림으로 설명한)이 유체와 고체의 만남이라고 생각합니다. 유체와 유체의 만남에 대한 설명은 아직 본적이 없습니다. 혹시 제가 잘못 알고 있는건가요?
• 사색자 (02-08-19 08:25)

    유체간의 경계면을 연구하는 분들도 많습니다만 유체와 강체 경계면에서 일어나는 일들을 연구하는 것보다 훨씬 더 복잡한듯 합니다. 저도 기체-액체상의 자유표면에 대해 조금 끄적거리는 수준인데, 이러한 경계면상에서 일어나는 일들은 기본적으로 비선형이 강하게 나타나는 문제라서 컴퓨터해석에 의한 도움없이는 많이 힘들다고 봅니다.

  유체간의 경계면을 연구하는 분들도 많습니다만 유체와 강체 경계면에서 일어나는 일들을 연구하는 것보다 훨씬 더 복잡한듯 합니다. 저도 기체-액체상의 자유표면에 대해 조금 끄적거리는 수준인데, 이러한 경계면상에서 일어나는 일들은 기본적으로 비선형이 강하게 나타나는 문제라서 컴퓨터해석에 의한 도움없이는 많이 힘들다고 봅니다.
• 사색자 (02-08-19 08:31)

    유체경계면에서 일어나는 일들중 몇가지 흥미로운것을 소개해보겠습니다. Marangoni stress라고해서 유체표면상에 존재하는 stress에 의해 유동이 생길수 있습니다. 일반적으로는 유체표면의 스트레스를 무시할정도로 작다고 가정하여서 문제를 풉니다만 예를 들어 유체표면에 thermal gradient가 생긴다면 이로인해 생기는 유동을 해석하기위해서는 Marangoni stress에 대해서 고찰해야합니다. 또, 유체표면에 surfactant/dispersant adsorption 같은 현상론도 재미있는 분야인거 같고, foam에 대한 문제도 흥미있는 주제인거 같습니다. 저도 그러한 주제가 있다는 것을 아는 수준밖에는 안되지만 유체를 좋아하신다면 도전해볼만한 분야인거 같습니다.

  유체경계면에서 일어나는 일들중 몇가지 흥미로운것을 소개해보겠습니다. Marangoni stress라고해서 유체표면상에 존재하는 stress에 의해 유동이 생길수 있습니다. 일반적으로는 유체표면의 스트레스를 무시할정도로 작다고 가정하여서 문제를 풉니다만 예를 들어 유체표면에 thermal gradient가 생긴다면 이로인해 생기는 유동을 해석하기위해서는 Marangoni stress에 대해서 고찰해야합니다. 또, 유체표면에 surfactant/dispersant adsorption 같은 현상론도 재미있는 분야인거 같고, foam에 대한 문제도 흥미있는 주제인거 같습니다. 저도 그러한 주제가 있다는 것을 아는 수준밖에는 안되지만 유체를 좋아하신다면 도전해볼만한 분야인거 같습니다.