JKSPE

Improvement of Nozzle Tip Performance for Noncontact Medical Ultrasonic Mist Spraying
CFD-DPM 기반 비접촉식 만성 창상 치료용 초음파 미스트 노즐 팁 성능 개선

임홍석/동국대학교

만성 창상은 심각한 합병증을 초래할 수 있어 주기적인 치료와 관리가 필요하며, 최근에 초음파미스트 치료법이 이러한 만성 창상 치료에 효과적이라고 보고되었음.
초음파미스트 치료는 비접촉 방식의 분무를 필요로 하기 때문에 미스트화 된 약액들을 특정 방향으로의 운동성과 적절한 속도를 가지고 초음파에너지를 상처 타겟까지 유효하게 전달시킬 수 있는 노즐 팁에 대한 연구가 필요함.
초음파미스트 분무 장치에 적용할 수 있는 노즐 팁의 성능을 개선하기 위해 노즐 팁의 내부 유동 특성과 분사 특성을 전산유체역학(CFD) 기법과 이산 상 모델(DPM)을 사용하여 분석함.
노즐 팁 설계 파라미터가 미스트의 유동 발달, 속도 증가, 난류 강도, 분사 형태 등에 미치는 영향을 분석하고 안정적인 유동 발달과 적절한 분사 형태를 갖추기 위한 노즐 팁 설계 가이드를 도출함. 최적의 노즐 팁 설계를 통해 초음파 에너지를 효과적으로 전달하면서 바이오필름 및 괴사조직을 제거할 수 있는 물리적인 힘을 전달할 것으로 기대됨.