이미지 크게보기 왼쪽부터 숭실대 기계공학부 연구팀의 김태영 씨, 이윤재 씨, 김보성 씨, 홍지우 교수. 숭실대 제공

숭실대는 기계공학부 홍지우 교수 연구팀이 미국물리학협회에서 발간하는 국제학술지 ‘피직스 오브 플루이드(Physics of Fluids)에 논문을 게재했다고 20일 밝혔다.

논문의 제목은 ‘직류 전기습윤기술을 이용한 소수성 표면에서의 기포 탈착 거동에 대한 연구’다. 이번 연구는 미세유체시스템에서 발생하는 예기치 않은 기포가 유체 흐름을 방해하고, 압력 변동이나 전단력 변화를 초래해 시스템 성능을 크게 저하시킬 수 있다는 문제에 집중했다. 특히, 마이크로 연료전지, 미세 열교환기, 생화학 분석 장치와 같은 열/유체시스템에서 이러한 기포 문제는 장치 효율을 심각하게 저해하는 주요 원인으로 작용한다. 이에 따라 기포 제거 기술 개발의 중요성이 점차 부각되고 있다.

홍 교수 연구팀은 전기력을 이용해 유체의 젖음성(wettability)을 제어하는 전기습윤(electrowetting) 기술을 적용, 다양한 크기의 기포를 소수성 표면으로부터 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 제시했다. 연구팀은 실험과 이론 분석을 통해 △기포의 부피 △임계 제거 전압 △제거 시간 간의 상관관계를 도출하고, 미세유체시스템에서 기포 제거를 위한 최적화된 설계 방향을 제안했다.