유변학 및 재료가공연구실은 고분자, 입자계, 분산계 등 복잡유체의 생산공정 및 성형공정의 유동, 미세구조와 물성의 변화에 대한 이론적 수치적 실험적 연구를 수행하고 있다. 고분자 및 입자분산 고분자의 유동해석, 산업용 반응기 및 교반기의 유동해석과 분산성/교반성능향상기법, 다공질 유동해석 및 입자필터링 연구, 복잡유체 유동해석을 위한 수치해석기법개발등을 중점적으로 수행하고 있으며, 특히 산업용 교반기에 카오스 이론을 도입한 고효율 교반기를 개발한 바 있으며, 국내 교반기법 연구개발의 중심역할을 수행하기 위해 노력하고 있다.

• Fluid mixing and industrial agitator 유체혼합, 산업용교반 및 분산연구
  Chaotic mixing in industrial agitators; dispersion of fine particles and droplets; polymerization reactors; bio-reactors for animal/plant cell culture, complex fluid flows in stirred vessels; chaotic mixing and dispersion in single-screw extruders; mixing in solid-liquid flows, etc.
  산업용 교반기에서의 카오스 교반; 입자 및 액적의 분산연구; 고분자 중합반응기 연구; 바이오반응기 연구; 복잡유체의 교반; 압출공정에서의 교반 및 분산 등

 

• Dynamics of complex fluids 복잡유체의 유체역학
  Particle suspensions in polymeric liquids; extensional flows of hard particle suspensions; droplet emulsions and dispersions; particle microstructural formation in viscoelastic fluids; flows of non-spherical particle suspensions, etc.
  입자분산현탁액 연구; 현탁액의 신장유동; 에멀전의 전산유변학; 입자계 미세구조 해석; 비구형(섬유상 및 CNT) 구성방정식 모델링 및 해석 등

 

• Flows in porous media 다공질 유동
  Flows in dual-scale porous media; particle deposition and filtration in porous media; permeability prediction through complex porous microarchitectures; flows of complex fluids through porous media, etc.
  이중스케일 다공질 유동해석; 다공질 매질에서의 입자침전 및 필터링 모델링 및 해석; 복잡한 다공질 구조에 따른 투과율 예측; 복잡유체(고분자유체, CNT분산 유체 등)의 다공질 유동해석 등

 

• Materials processing 재료가공
  Flow-induced crystallization of particle-filled polymers; mixing and dispersion in screw extruders; injection molding of particle-filled polymers, industrial inkjet printing, RTM-based composites manufacturing, etc.
  입자분산 고분자의 유동에 의한 결정화; 압출공정에서의 교반 및 분산; 입자분산 고분자의 사출성형 모델링 및 해석(단섬유, 장섬유, CNT등); 산업용 잉크젯 프린팅 유동해석; RTM기반의 복합재 성형기법 등

 

• Development of computational methods 수치해석 기법개발
  Viscoelastic flow simulations; solid/liquid flow simulations; liquid/liquid flow simulations; free-surface flow simulations; development of fast iterative solvers (Krylov subspace and multigrid methods)
  점탄성 유동해석 기법개발; 입자/유체 유동해석 기법개발; 유체/유체 유동해석 기법개발; 자유표면 유동해석; Multigrid를 이용한 반복해석기법 개발 등

Chen, S.M. Han, W.R. Hwang
Effective Navier-slip in non-Newtonian fluid flows over corrugated surfaces,
Physics of Fluids, 2020-10, Vol. 31, No. 0, pp. 113103~ 0

J.G. Lu, S.C. Cho, W.R. Hwang
On the interfacial flow over porous media composed of packed spheres: Part 1-Identification of the effective slip length,
Transport in Porous Media, 2020-05, Vol. 133, No. 1, pp. 139~ 157

J. Chen, Y.J. Kim, W.R. Hwang
General criteria for the estimation of effective slip length over corrugated surfaces
Microfluidics and Nanofluidics, 2020-08, Vol. 24, No. 0, pp. 0~ 0