사회환경시스템공학과 환경공학전공 나노입자 및 에어로졸연구실(지도교수 김창혁) 소속 김정빈 석박사통합과정생이 7월 2일부터 4일까지 강원 평창 용평리조트에서 개최한 ‘2025 한국입자에어로졸학회(KAPAR) 정기학술대회’에서 ‘우수논문발표상’을 수상했다.

김정빈 학생은 ‘반응기 내 에어로졸 혼합 상태 CFD 정량분석을 위한 격자 Entropy 기반 혼합 분석(GEMA) 기법 개발 연구’로 선정됐다.

이번 연구는 2차 에어로졸의 생성과 성장 기작 연구에 널리 쓰이는 conical diffuser inlet을 사용하는 연속 흐름 반응기 내부에서 발생하는 에어로졸의 거동을 Computational Fluid Dynamics(CFD)를 활용해 시뮬레이션하고, 정량적으로 분석했다. 반응기 내 유체가 반응기를 통과하지 못하고 내부에서 맴도는 recirculation이 발생하는 조건을 반응기 구조에 따라 도출하고, 반응기를 통과한 입자의 혼합상태를 Grid Entropy-based Mixing Analysis(GEMA) 기법을 새롭게 개발해 정량적으로 분석했다.

이번 연구 결과는 에어로졸 생성과 성장, 거동 등을 연구하기 위한 연속 흐름 반응기의 반복 재현 성능 향상과 신뢰도 향상에 기여하며, 설계인자 제어에 기반해 연구 목적에 따라 다양한 형태의 반응기를 제작·활용하는 시간과 비용 절감에 활용 가능할 전망이다. 새로 개발한 GEMA 기법은 반응기를 사용한 에어로졸 기작 연구 고도화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

* 사진: 왼쪽부터 김정빈 학생, 김창혁 교수.