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물이 어떻게 움직이는지를 측정하는 새로운 방법

College Park의 메릴랜드 대학교 (University of Maryland)의 연구팀은 물의 움직임을 측정하는 새로운 방법을 개발했습니다. 레이저와 카메라의 조합을 사용하는이 방법은 물 분자의 움직임을 실시간으로 추적 할 수 있으며 일기 예보 개선에서 생물학적 시스템의 행동 이해에 이르기까지 광범위한 응용을 가질 수 있습니다.

물 이동을 측정하는 전통적인 방법은 유량계를 사용하는 것입니다. 유량계는 물이 센서를지나 흐르는 속도를 측정하지만 흐름의 벌크 측정 만 제공 할 수 있습니다. Maryland University Team이 Particle Image Velocimetry (PIV)라고하는 새로운 방법은 흐름에 대한 훨씬 자세한 정보를 제공 할 수 있습니다.

PIV는 작은 입자로 물을 뿌려서 작동하며 레이저에 의해 조명됩니다. 입자에 의해 산란 된 빛은 카메라에 의해 포획되며, 입자의 움직임은 이미지를 분석하여 추적됩니다. 입자의 움직임을 추적함으로써 연구원들은 물 흐름의 속도와 방향을 결정할 수 있습니다.

새로운 방법은 전통적인 유량계에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 비 침습적이므로 센서를 물에 배치 할 필요가 없습니다. 둘째, 흐름의 실시간 측정을 제공 할 수 있으며, 이는 빠르게 변화하는 환경에서 물이 어떻게 움직이는 지 이해하는 데 유용 할 수 있습니다. 셋째, 물의 다른 지점에서 흐름의 속도 및 방향과 같은 흐름에 대한 자세한 정보를 제공 할 수 있습니다.

연구원들은 새로운 방법이 일기 예보 개선에서 생물학적 시스템의 행동 이해에 이르기까지 광범위한 응용 프로그램을 가질 수 있다고 생각합니다. 예를 들어,이 방법은 강의 물체 주위에서 물이 어떻게 흐르는지 또는 물이 세포를 통과하는 방법을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

이 연구는 Journal Optics Express에 발표되었습니다. 연구팀은 메릴랜드 대학교 기계 공학과의 Amitabh Verma 교수가 주도했습니다.

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