• 대한기계학회논문집B
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• 제39권10호
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• pp.805-815
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• 2015

본 연구에서는 외부에서 균일한 직류전기장이 벽과 평행하게 인가될 때 점성유체 안에 자유롭게 잠겨있는 한 쌍의 입자들이 근처의 비전도성 평면 벽과의 상호작용 때문에 유발되는 2차원 유전영동 운동에 대하여 수치연구를 수행하였다. 해석 결과 운동 특성은 입자들이 가지는 전기전도도 부호 조합과 입자들과 벽 사이 간격에 따라 크게 달라졌다. 두 입자가 서로 같은 전도도 부호를 가지면 입자들은 공전을 하다가 최종적으로 전기장과 평행하게 정렬한다. 반면에 서로 다른 부호를 가지면 입자들은 반대방향으로 공전하다 결국 전기장과 수직하게 정렬한다. 동시에 입자들은 전도도 조합과 무관하게 반발력을 받아 벽으로부터 멀어지는 쪽으로 이동한다. 입자들이 벽으로부터 멀리 떨어져 있을수록 입자들과 벽 사이 유전영동 상호작용 효과는 서서히 사라지며 대신 입자와 입자 사이 효과가 점점 두드러진다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.425-433
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• 2015

본 논문에서는 외부에서 균일한 직류전기장이 인가될 때 점성유체에 자유롭게 잠겨있는 단일 입자가 근처의 비전도성 평면 벽과의 상호작용 때문에 유발되는 2차원 유전영동 운동에 대하여 수치연구를 수행하였다. 특히 입자-유체 경계면에서 불연속적으로 급격히 변화하는 전기전도도를 가진 Maxwell 방정식을 해석하고 전기장을 구한 후 Maxwell 응력텐서를 적분하여 입자에 작용하는 유전영동 힘을 계산하였다. 해석 결과 전기장이 벽과 평행하게 인가될 때 입자는 항상 반발력이 유도되어 벽으로부터 멀어지는 방향으로 유전영동 운동이 발생하였으며, 그 운동특성은 입자와 벽 사이 간격과 입자의 전도도에 따라 크게 달라졌다. 운동 강도는 입자와 유체의 전도도가 서로 같으면 사라지나, 전도도가 서로 다르면 그 차이가 클수록 강도는 증가하였다.