[자성유체, 특수유체, 표면제어, 경계층제어] 논문

목차

1. 서론
2. 이론적배경
3. 시스템설계 및 제작
4. 실험결과 및 고찰
5. 결론

본문내용

유체내의 고유 특성인 유동성과 고체의 고유 특성인 인자성을 동시에 가지고 있는 자성유체의 표면 제어를 이용하려는 연구는 경계층 제어, 표면의 유동 제어, 에너지 변환장치, 액츄에이터(Actuator) 등 많은 분야에 응용되어진다. 특히, 항공 우주 기술의 발달로 경계층 제어를 통해 기체의 방향제어 및 위치 제어가 가능하며, 메카트로닉스기술의 발달로 수중로봇에 대한 인기가 급증하고 있는데, 로봇의 액츄에이터로 자성유체의 유동으로 제어 가능하고, 철강산업에서는 쇳물의 흐름제어를 통해 찌꺼기를 분리할 수 있다. 또한, 자성을 이용한 공중부양장치(Magnetic Levitation System)로부터 유동을 고려하여 액츄에이터로의 기능을 접목할 수 있어 액츄에이터로서 관내 비정상유동 특성을 제어하거나 자성유체를 이용하여 구동 가능하고, 건축 및 기계 구조물에서 보의 진동을 이러한 액츄에이터를 통해 억제 및 제어 가능하게 된다. 이러한 자성유체를 이용해서 액츄에이터를 만들었을 때의 장점은 구동부가 유체로 구성되어 있어 기존의 피스톤을 사용한 액츄에이터의 단점인 고체 접촉에 의한 큰 마찰 저항이나 마멸의 염려가 없고, 피스톤과 실린더 사이의 누설이 거의 없는 실링(Sealing) 역할을 할 수 있을 뿐 아니라, 외부로부터 전자기적으로 비 접촉하에서 물체의 미소 변위 또는 미소 운동을 쉽게 조절할 수 있고, 자성유체의 특성상 계면 형상을 자유로이 변형할 수 있다. 또한, 별도의 동력 공급장치와 동력 제어부가 필요 없으므로 동력부를 간단하게 구성할 수 있어 장치의 소형화를 이룰 수 있어 기대는 더 크다. 따라서, 이러한 자성유체를 액츄에이터에 이용하기 위해서는 자성유체의 표면 제어를 통해 제어 성능, 제어 방법, 액츄에이터로서의 자성유체의 유체역학적 특성을 파악하고, 표면제어를 위한 응용장치를 제작하여 자성유체의 유동을 전자석으로 컴퓨터 인터페이스를 통해 제어하고, 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 제시하고자 한다.

참고자료

· 없음