유한요소법(FEM), 유한차분법(FDM) 장단점과 계산의 예시

Navier-Stokes 방정식은 유체의 움직임을 설명하는 비선형 편미분 방정식으로, 다양한 물리적 현상을 포함합니다. 이 방정식의 해를 구하는 것은 매우 복잡하기 때문에, 해석적인 방법으로는 대부분의 실제 문제를 해결할 수 없습니다. 따라서, 수치적 방법을 사용하여 근사적인 해를 구하는 것이 일반적입니다. 여기서는 유한 요소법(Finite Element Method, FEM)과 유한 차분법(Finite Difference Method, FDM)을 사용하여 Navier-Stokes 방정식을 해결하는 방법을 알아보도록 하겠습니다. … Read more

Navier-Stokes 방정식의 심장 혈류 시뮬레이션 적용

Navier-Stokes 방정식은 유체의 움직임을 설명하는 복잡한 비선형 편미분 방정식으로, 심장 내부의 혈류 역학을 모델링하는데 활용이 되고 있습니다. 이 방정식은 유체의 속도, 압력, 밀도, 점성 등을 고려하여 유체 흐름을 예측할 수 있습니다. 이 글에서는 Navier-Stokes 방정식을 적용하여 심장 내부의 혈류를 시뮬레이션하는 과정과 방법을 알려드리겠습니다. 1. Navier-Stokes 방정식의 기본 형태 Navier-Stokes 방정식은 다음과 같은 일반적인 형태로 표현됩니다. … Read more

심장의 물리적 생리적 특성 적용의 예시

Natalia Trayanova 교수의 연구에서 심장의 물리적 특성, 생리적 특성을 적용하는 Step은 꽤 정밀하고 복잡한 과정으로 이루어져 있는데요. 이 과정은 심장이 수축하고 혈액을 펌핑하는지에 대한 과정을 기반으로 하며, 이를 위해 여러 수학적 모델과 방정식이 사용되고 있습니다. 아래는 이러한 과정의 실제 예시를 설명한 것입니다. 1. 심장의 근섬유 방향과 탄성 심장의 근육은 특정한 방향으로 정렬된 파이버라고 하는 근섬유(fibers)로 … Read more

유전자 PITX2, ZFHX3, PRRX1, KCNN3와 심방세동의 관계

심방세동(atrial fibrillation, AF)은 전 세계적으로 가장 흔한 부정맥 중 하나입니다. 간단히 설명하면 심방의 불규칙한 전기적 활동으로 인해 심장이 불규칙하게 박동하는 질환입니다. 심방세동의 발생에는 여러 환경적 요인도 있지만 유전적 요인도 중요한 역할을 합니다. 최근의 유전체 연구는 심방세동과 관련된 여러 유전자를 확인했으며, 이들 유전자는 심방세동의 병태생리에 깊이 관여하는 것으로 밝혀졌는데요. 특히, PITX2, ZFHX3, PRRX1, KCNN3 유전자와 이들이 … Read more

고주파(RF) 전원 활용하여 스퍼터링 플라즈마 안정화 시키기

스퍼터링 공정이란 반도체, 디스플레이, 태양광 패널 등 다양한 첨단 산업에서 반드시 필요한 박막 증착 기술로 자리 잡고 있습니다. 이 공정에서 플라즈마의 안정성은 증착된 박막의 품질과 공정의 재현성에 상당히 큰 영향을 줍니다. 하지만 플라즈마는 매우 민감한 환경에서 발생하기 때문에 불안정해지기 쉬운데요. 이러한 문제를 해결하기 위해 고주파(RF) 전원을 사용하는 플라즈마 안정화 방법이 널리 활용되고 있습니다. 이 글에서는 … Read more

스퍼터링 문제점 해결로 반도체 불량율 줄이는 방법

스퍼터링(sputtering)은 반도체, 디스플레이, 태양광 패널 등 다양한 첨단 산업에서 중요한 박막 증착 공정으로 널리 사용되고 있는 기술입니다. 그러나 이 공정은 높은 정밀도를 요구하는 만큼 다양한 문제점이 생길 수 있습니다. 이러한 문제점이 생긴다면 제품의 품질 저하와 공정 불량으로 이어질 수 있기 때문에 중요한데요. 따라서 스퍼터링 공정에서 발생할 수 있는 문제점들을 잘 파악하고, 이를 해결하기 위한 방법을 … Read more

반도체 스퍼터링 타겟 재료 선택하는 방법과 중요성

스퍼터링(sputtering)은 반도체 공정에서 중요한 박막 증착 기술 중 하나입니다. 타겟으로 선택된 재료를 이온화된 기체를 이용해 기판에 증착하는 공정입니다. 이 과정에서 타겟 재료를 선택하는 것은 공정의 효율성, 박막의 특성, 그리고 최종 제품의 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 따라서 스퍼터링 타겟 재료의 선택은 반도체 제조 공정에서 중요한 결정 사항 중 하나이며 이 글에서 모두 알려드리겠습니다. 1. 스퍼터링 공정 … Read more

미세가공의 한계를 넘어서는 반도체 공정 단계

반도체는 현대 기술의 중심에 자리 잡고 있는 필수적인 기술입니다. 스마트폰, 컴퓨터, 자동차 등 다양한 전자기기의 핵심 부품입니다. 이 작은 칩이 고도의 복잡성을 갖추고 수많은 정보를 처리할 수 있는 이유는 반도체 제조 공정에서부터 시작됩니다. 이러한 반도체 공정은 매우 정밀하고 복잡한 단계들로 구성되어 있으며, 나노미터 단위의 미세 가공 기술이 적용되고 있습니다. 이러한 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 현재도 … Read more

중수소 삼중수소 반응 핵융합의 연료 상용화

핵융합 에너지 연구는 지속 가능한 에너지 생산의 미래로 주목받고 있으며, 그 핵심에는 중수소-삼중수소 반응이 있습니다. 이 반응은 태양이 에너지를 생성하는 방식과 유사한 메커니즘으로, 지구상에서 무한한 청정 에너지를 생산할 잠재력을 가지고 있어서, 미래 에너지 산업으로 생각되고 있습니다. 중수소와 삼중수소: 핵융합의 연료 중수소(Deuterium)는 수소의 안정된 동위원소로, 자연에서 쉽게 얻을 수 있습니다. 바닷물 1리터에는 약 0.03g의 중수소가 포함되어 … Read more

CNTFET 작동 원리, 장점 3가지 및 응용 가능성

반도체 기술은 현대 사회를 움직이는 핵심 동력입니다. 그러나 현재 주류를 이루고 있는 실리콘 기반 트랜지스터는 점차 한계에 부딪히고 있습니다. 트랜지스터 크기를 줄이려는 노력이 계속되고 있지만, 물리적인 한계는 분명히 존재합니다.

이 문제를 해결하기 위해 탄소 나노튜브를 활용한 트랜지스터, 즉 탄소 나노튜브 트랜지스터(CNTFET)가 차세대 반도체 소자로 주목받고 있습니다. CNTFET는 실리콘의 한계를 넘어서려는 혁신적인 접근으로, 차세대 고성능 반도체의 가능성을 열어가고 있습니다.

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