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문제 정의
- 본 논문에서는 간단한 구조로 유체의 가열을최소화 하면서 매우 느린 유동까지 정밀하게 측정할 수 있는 새로운 유속 측정 방법인 교류방식유속 측정법을 제안하였으며 이를 실험적으로 입증하였다. 본 방법의 물리적 원리를 이해하기 위해서 1차 시스템 해석을 수행하였으며 주기적정상상태 전열해석을 통해서 그 측정원리를 설명하였다.
- 이러한 연구들의 결과로 기존 센서들의 단점을 어느 정도 보완할 수는 있었지만, 센서나 측정 회로의 구조가 복잡해지는 것을 피할 수는 없었다. 본 연구에서는 기존의 열적 유동센서에서 생기는 문제점들을 근본적으로 해결하기 위해, 교류방식 유속 측정법을 새롭게 고안하였다. Figure 1 은 본 연구에서 개발한 측정법의 기본 원리를 나타낸 그림이다.
- 최근 20 여 년 동안 마이크로 가공 기술을 이용하여, 다양한 마이크로 유속센서들이 개발되어 왔지만, 위의 조건을 모두 만족시키는 센서를 찾기는 힘들다. 본 연구에서는 마이크로 시스템에 효과적으로 적용될 수 있도록 간단한 구조로 구현될 수 있으면서도 측정 범위와 정밀도는 보다 향상된 새로운 유속 측정법을 제안하고 이를 열선을 사용하여 실험적으로 증명하였다.
가설 설정
- 교류방식 유속 측정법의 원리를 이해하기 위해서 열선에서 발생하는 현상을 1차 시스템(first order system)으로 가정하여 간단한 해석을 시도하였다. 일반적으로 열 시스템을 1차 시스템으로가정하고 해석하면 상당히 정확한 결과를 얻을수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다.
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