유체 입자

3. 유체 역학의 주요 분야

유체 역학은 크게 유체정역학, 유체동역학 등으로 나뉜다. 유체 정역학은 정지해 있는 유체에 작용하는 압력과 부력 등을 다루는 분야이다.^[1]

3. 1. 유체 동역학

4. 유체 역학의 응용 분야

유체 역학은 다양한 분야에 응용된다. 조지 배칠러는 그의 저서 《유체 역학 입문》(An Introduction to Fluid Dynamics^영어)에서 유체 역학의 기초를 다루었다.^[1] 애드리안 E. 길의 《대기-해양 역학》(Atmosphere-Ocean Dynamics^영어)은 대기와 해양의 움직임을 연구하는 데 유체 역학이 어떻게 사용되는지 보여준다.^[2]

마이클 톰슨은 《천체 물리학적 유체 역학 입문》(An Introduction to Astrophysical Fluid Dynamics^영어)에서 별과 행성의 운동과 같은 천체 물리학적 현상을 설명하는 데 유체 역학이 사용됨을 보여준다.^[3] 앤드류 베넷의 《라그랑지안 유체 역학》(Lagrangian Fluid Dynamics^영어)은 유체 입자의 운동을 추적하는 라그랑지안 방법을 다룬다.^[4]

G. 바딘과 F. 크리스치아니는 《유체 및 지구물리 유체 역학의 변분 공식 - 역학, 대칭 및 보존 법칙》(Variational Formulations in Fluid and Geophysical Fluid Dynamics - Mechanics, Symmetries and Conservation Laws -^영어)에서 유체 역학의 변분 공식, 역학, 대칭 및 보존 법칙을 다룬다.^[5]

5. 유체 역학의 역사

유체 역학의 발전 과정은 시대별로 다음과 같이 설명할 수 있다.

'''고대'''

• 고대 그리스의 아르키메데스는 부력의 원리를 발견하고, 유체정역학의 기초를 세웠다.

• 이슬람 황금 시대의 과학자들은 유체 역학에 대한 연구를 이어갔다. 특히, 알 비루니는 밀도 측정 실험을 통해 유체정역학에 기여했다.

• 레오나르도 다 빈치는 유체의 흐름을 관찰하고, 파동, 제트, 와류 등을 그림으로 남겼다.
• 아이작 뉴턴은 점성의 개념을 도입하고, 뉴턴 유체에 대한 연구를 진행했다.
• 다니엘 베르누이와 레온하르트 오일러는 베르누이 방정식을 유도하고, 유체 동역학의 발전에 기여했다.

• 클로드 루이 나비에와 조지 가브리엘 스토크스는 나비에-스토크스 방정식을 정립하여 점성 유체의 운동을 기술했다.
• 오즈번 레이놀즈는 레이놀즈 수를 도입하여 층류와 난류를 구분하는 기준을 제시했다.
• 루트비히 프란틀은 경계층 이론을 제시하여 유체와 고체 표면 사이의 상호작용을 설명했다.
• 시어도어 폰 카르만은 카르만 와류를 발견하고, 항공 역학의 발전에 기여했다.
• 안드레이 콜모고로프는 난류의 에너지 스펙트럼을 설명하는 콜모고로프 스케일을 제시했다.

참조

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_[15] 서적