유체공학
연구분야
유체공학 (Fluid Engineering)
유체공학 그룹에서는 에너지, 환경, 운송수단, 의료기기, 스포츠 장비 등 다양한 분야에서 성능과 안정성을 예측하고 분석하는 연구를 이론, 실험, 수치해석을 통해 수행합니다. 또한, 주변 생명체의 생존 메커니즘과 관련된 유체의 운동에 대한 응용 연구도 진행하고 있습니다.
- 복잡한 난류유동 해석 및 제어를 통한 다양한 유체시스템 성능 향상
- 가스터빈, 제트엔진 등 첨단 유체기계 성능 분석 및 향상
- 다양한 자연계 생명체 거동에서 발생하는 다중스케일 유체역학 현상 해석 및 응용
- 에너지 및 공정산업 분야의 핵심이 되는 복잡한 다상유동 현상 측정 및 응용
- 고속/고압/고온 등 극한 상황에서 발생하는 유체역학 현상 측정 및 응용
- 미세먼지 등 환경유체현상 예측 및 제어 연구
- 첨단 전산유체해석 알고리즘 및 유동가시화 기법 개발 및 적용
난류, 유동제어 및 CFD/생체모방공학 실험실
최해천 교수
난류, 유동제어 및 CFD/생체모방공학 연구실(Turbulence, Flow Control and CFD / Bio-Mimetic Engineering Lab)은 고 정확도 컴퓨터 시뮬레이션(DNS, LES)을 통하여 난류유동을 정밀 예측하는 동시에 물리 현상을 이해하고, 이를 바탕으로 효과적인 유동 제어 기법을 개발합니다.
최근 기계학습 기반의 난류유동 정밀예측 가능성에 대해 깊이 연구하고 있습니다.
또한, 생명체 형상과 기능에 기반한 생체모방기술을 활용하여, 저 소음 팬 형상, 저 마찰 굴착기 형상, 낮은 공기저항 자동차 형상 등 다양한 분야에 연구를 수행하고 있습니다.
터보기계 연구실
송성진 교수
터보기계 연구실(Turbomachinery Lab)에서는 가스터빈을 비롯한 다양한 터보기계의 공력 성능 향상과 구조 안정성 확보를 위한 연구를 수행합니다.
고속 회전체의 유동-구조 상호작용, 캐비테이션, 회전 불안정성 등 복합 유동 현상을 정량적으로 분석하며, 이를 통해 추진 및 발전 시스템의 효율성과 신뢰성을 높이는 기술을 개발합니다.
산업체와의 긴밀한 협력을 통해 실용적인 에너지 솔루션을 제공하고, 친환경 에너지 전환에 기여하는 차세대 터보기계 기술을 연구합니다.
마이크로유체 및 소프트물질 연구실
김호영 교수
마이크로유체 및 소프트물질 연구실(Microfluids & Soft Matter Lab)은 미세 유체, 생체 유체와 젤, 쉘 등 다양한 소프트 물질의 물리적 거동을 정량적으로 이해하고 제어하는 것을 목표로 합니다.
초고속 이미징, 이론, 수치 시뮬레이션 등을 결합하여 제조공정 및 일상에서 일어나는 역학적 현상을 해석하며, 이를 기반으로 혁신적인 자연 모사 기계시스템 및 소프트 로봇, 나노 제조 공정 등을 연구합니다.
다상유동 및 유동가시화 실험실
박형민 교수
다상유동 및 유동가시화 실험실(Multiphase Flow and Flow Visualization Lab)은 산업, 생물, 환경 시스템에서 발생하는 다양한 다상유동 현상의 물리적 메커니즘을 정량적으로 이해하고 해결하는 것을 목표로 합니다.
고속 영상화, 입자 이미지 유속계(PIV), 섀도그래프 기법 등 첨단 실험 기법과 수치 해석, 이론적 모델링 및 머신러닝 알고리즘을 결합하여 기포 유동, 입자-유체 상호작용, 기능성 표면에서의 유동 제어 등 복잡한 유동 현상을 연구합니다.
또한, 생체 모사 로봇의 유체역학, 반도체 세정 공정의 액적 거동, 환경 유동 내 입자 확산 등 다양한 응용 분야에 대한 실험적·이론적 연구를 통해 차세대 유체 시스템 설계와 제어 기술 개발에 기여하고 있습니다.
에너지 및 환경유동 연구실
황원태 교수
에너지 및 환경유동 연구실(Energy & Environmental Flow Lab)은 혁신적인 유동 진단 기법을 활용하여 난류 유동의 근본적인 메커니즘을 정량적으로 이해하고, 이를 기반으로 다양한 산업 및 환경 응용 분야에 적용 가능한 해석 및 제어 기술을 개발합니다.
자기공명 유속계(MRV), 입자 영상 유속계(PIV), 적외선 열화상 등 첨단 계측 기법을 활용하여 가스터빈 블레이드 냉각, 항공기 및 자동차 엔진 유동, 대기 중 미세입자 확산 등 복잡한 유동 현상을 시각화하고 정량화합니다.
또한, 생체 호흡기 내 유동 구조 분석, 반도체 장비 내 유동 제어, 드론 블레이드의 공력 및 소음 특성 등 다양한 응용 분야에 대한 실험적·이론적 연구를 통해 차세대 유체 시스템 설계와 제어 기술 개발에 기여하고 있습니다.
전산열설계 연구실
김찬중 교수
전산열설계 연구실(Computer-Aided Thermal Design Lab)은 다중 스케일·다중 차원(Multi-Scale Multi-Dimensional, MSMD) 모델링 기법을 활용하여, 리튬이온전지(LIB)의 성능 및 수명 예측, 고체 산화물 연료전지(SOFC)의 효율적 계산을 위한 마이크로/CFD 해석 모델 등을 연구합니다.
연료전지와 배터리를 포함한 다양한 에너지 시스템의 열·유동 거동을 정밀하게 해석하고, 성능 향상을 위한 설계 및 최적화 기술 개발을 목표로 합니다.
반응성 유동 실험실
도형록 교수
반응성 유동 실험실(Reacting Flow Lab)은 레이저 진단 기술을 활용해 고온·고압 환경에서의 연소 및 유동 현상을 정량적으로 분석하고, 극한 조건에서도 신뢰성 있는 측정 기술을 개발합니다.
초음속 연소기와 고압 화염을 대상으로, 다이오드 레이저 흡수 분광(TDLAS), 레이저 유도 붕괴 분광(LIBS), 레이저 유도 플라즈마(LIP) 등 다양한 광학 진단 기법을 적용하여 온도, 압력, 조성 정보를 비침습적으로 계측합니다.
이러한 진단 기술을 바탕으로 연소 불안정성 해석 및 고속 유동 제어에 기여하며, 차세대 추진 시스템과 고효율 에너지 장치 개발을 위한 핵심 계측 기술을 연구합니다.
어드밴스드 에너지 시스템 연구실
송한호 교수
어드밴스드 에너지 시스템 연구실(Advanced Energy System Laboratory)에서는 연료전지, 하이브리드 시스템, 전기차 에너지 관리 등 차세대 친환경 차량을 위한 에너지 시스템을 연구합니다.
수소 연료전지 기반 파워트레인 설계, Lean-burn 하이브리드 최적화, 강화학습 기반 에너지 관리 전략을 통해 고효율 저탄소 운행을 구현하고자 하며, 전기차와 수소차의 통합 에너지 흐름을 정밀하게 제어하는 기술을 개발합니다.
또한, 수소 생산 공정과 연료 특성 분석, 전과정 평가(LCA)를 통해 지속 가능한 에너지 시스템의 설계와 환경적 타당성 확보에 주력하고 있습니다.
