초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 전기수력학적(EHD) 기반의 전기장막 스크린과 자기수력학적(MHD) 기반의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 액츄에이터를 결합하여 고효율/청정의 공기흐름 제어기술인 창의적인 전자기수력학적 액추에이터 장치와 최대 성능과 기능을 도출하기 위한 다물리계 해석기술을 연구 개발하였다. 이를 위해서 전자기장-온도장-전하운동장-유동장으로 구성된 다중 물리계 현상과 수학적인 모델링에 기반한 메커니즘을 유한요소법(FEM) 기반의 다물리계 해석기술을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에

□ 연구개요
본 연구에서는 전기수력학적(EHD) 기반의 전기장막 스크린과 자기수력학적(MHD) 기반의 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마 액츄에이터를 결합하여 고효율/청정의 공기흐름 제어기술인 창의적인 전자기수력학적 액추에이터 장치와 최대 성능과 기능을 도출하기 위한 다물리계 해석기술을 연구 개발하였다. 이를 위해서 전자기장-온도장-전하운동장-유동장으로 구성된 다중 물리계 현상과 수학적인 모델링에 기반한 메커니즘을 유한요소법(FEM) 기반의 다물리계 해석기술을 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도에는 전기장막 시스템(Electrodynamic Screen)의 실험적 구현 및 해석기술개발, 2차년도에는 DBD 플라즈마 액추에이터의 실험 구현 및 다물리 해석법 개발, 3차년도에는 전기장막 시스템과 플라즈마 액추에이터의 실험적 결합 및 동시 해석기술 개발, 4차년도에는 비선형 강결합 다물리해석기법 개발 및 최적화기법을 통한 최적의 토플로지 제안, 5차년도에는 복합 다물리계 최적화(MDO)를 통한 ‘전자기수력학적 액추에이터’의 개발을 수행하였다.
본 연구개발의 정성적 성과는 체계적인 방전해석 메커니즘에 기초한 연구, 전자기장-DBD방전-유동장 결합 Multiphysics 해석기법 구축, 전기장막 스크린 개념과 DBD플라즈마 액추에이터의 결합, 다중물리 설계 최적화기법을 활용한 고효율/청정의 ‘전자기수력학적 액추에이터’의 개발이 기존 연구에 비해 창의적이며 차별성이 있다. 정량적 성과로는 SCI급 논문 2편과 KCI급 논문 2편을 게재하고, 국내학술대회 발표 3건, 국제학술대회 발표 10건, 특허 출원 국내 7건, 국외 1건, 특허 등록 1건, 대외수상실적 2건 등이 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구개발과제의 성과를 통하여 미세먼지 제거, 수질오염 정화, 고효율 유동장 제어 등 친환경 청정기술 활용분야, IC/반도체공정 등 미세유전입자의 연속적인 차례 및 집진 전기장막 시스템 활용분야, CPU, 전력전자소자 등의 발열체에 대한 비방전, 무진동, 무소음의 새로운 냉각기술 활용분야, 고속철도, 항공기, 자동차 등 고속이동체의 공기저항 저감기술을 위한 고속 플라즈마 액추에이터 활용분야에서 후속 연구개발이 지속된다면 다양한 기술 및 산업분야에 활용되어 연구성과가 다각도로 재조명 받을 수 있을 것으로 사료된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 1차년도 수행 내용 ... 5
• 2) 2차년도 수행 내용 ... 5
• 3) 3차년도 수행 내용 ... 6
• 4) 4차년도 수행 내용 ... 6
• 5) 5차년도 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 27