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유체의 유동 내에 존재하는 대상 물체 또는 대상 공간을 포함하는 제 1 영역을 유체역학적으로 클록킹 (cloaking)하도록 상기 제 1 영역에 무항력 (drag-free) 공간을 형성하기 위하여, 상기 제 1 영역을 둘러싸는 제 2 영역에 미리 결정된 유효 점도를 가지는 한 개 이상의 단위 셀을 포함하는 메타물질을 배치하여 유체역학적 클록킹 메타물질을 설계하는 것을 포함하는, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법으로서,상기 메타물질에 포함된 상기 한 개 이상의 단위 셀 각각의 미리 결정된 유효 점도는, 상기 대상 물체 또는 대상 공간 주변의 공간을 왜곡시켜 항력이 제로(zero)가 되도록 상기 제 2 영역에 유체역학적 클록킹 쉘을 형성하도록 유동 좌표계(fluidic coordinate system)의 변환을 통해 수득되는 좌표-변환 점도 텐서를 이용하여 계산되는 것이고,상기 미리 결정된 유효 점도는 하기 식 1에 의하여 표시되는 유체 점도 텐서에 대한 수치 시뮬레이션에 의하여 설정되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법:[식 1]여기에서 a는 상기 클록킹 쉘의 내부 반경이고, r'은 좌표계 변환이 이루어진 물리적 공간의 방사축(radial axis)을 나타냄
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제 1 항에 있어서,상기 유체 점도 텐서의 값은 상기 제 2 영역에서 상기 대상 물체 또는 대상 공간으로부터 방사 방향으로 변화되도록 설정되어 상기 제 2 영역의 외부에서 유체의 속도 콘투어 및 압력 콘투어 중 어느 하나 또는 이들 모두가 균일하게 되도록 함으로써 상기 제 1 영역에 무항력 공간이 형성되도록 하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제 2 영역에 형성된 상기 유체역학적 클록킹 쉘 영역의 유속은 급격히 증가하도록 설정되어 상기 제 2 영역의 외부에서 균일한 유속을 유지하도록 함으로써 상기 대상 물체 또는 대상 공간을 유체학적으로 클록킹하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 서로 이격되어 배열되도록 설정되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 상기 제 2 영역에서 상기 대상 물체 또는 대상 공간을 중심으로 단층 또는 다층으로 배열되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 7 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 다층으로 배열되도록 설정하고,상기 각 층의 유효 점도 값을 상기 대상 물체 또는 대상 공간으로부터 방사(radial) 방향으로 감소되도록 설정하여 상기 제 2 영역의 외부에서 유체의 속도 필드(field) 및 압력 필드 중 어느 하나 또는 이들 모두가 균일하게 되도록 시뮬레이션하는 것을 포함하는, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 8 항에 있어서,상기 각 층의 유효 점도 값이 상기 대상 물체 또는 대상 공간으로부터 방위각(azimuthal) 방향으로 일정하게 설정되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀 각각은 그것의 내부에 마이크로구조체를 포함하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 10 항에 있어서,상기 단위 셀의 유효 점도는 하기 식 2로 표시되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법:[식 2]여기에서, 및 는 각각, 상기 마이크로구조체가 있는 경우와 없는 경우의 점도 필드이고, 는 표면 평균 양, 및 는 상기 유체의 고유 점도임
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제 10 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 상기 제 2 영역에서 상기 대상 물체 또는 대상 공간을 중심으로 다층으로 배열되고,상기 한 개 이상의 단위 셀 각각에 포함된 상기 마이크로구조체의 두께와 높이는 서로 동일하고 상기 대상 물체 또는 대상 공간으로부터 방사 방향으로 상기 마이크로구조체의 길이는 점진적으로 감소되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 유체는 액체, 기체 또는 플라즈마를 포함하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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제 1 항에 있어서,상기 메타물질은 상기 유효 점도를 갖는 한 개 이상의 단위 셀들에 추가하여 한 개 이상의 등방성 단위 셀을 추가 포함하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질의 설계 방법
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유체역학적 클록킹 메타물질로서, 상기 메타물질은 대상 물체 또는 대상 공간을 포함하는 제 1 영역을 둘러싸는 제 2 영역에 배치되는 한 개 이상의 단위 셀을 포함하며, 상기 제 1 영역을 유체역학적으로 클록킹(cloaking)하도록 상기 제 1 영역에 무항력(drag-free) 공간을 형성하기 위하여 상기 단위 셀 각각은 미리 결정된 유효 점도를 가지는 것이고,상기 미리 결정된 유효 점도는, 상기 대상 물체 또는 대상 공간 주변의 공간을 왜곡시켜 상기 제 1 영역에서 항력이 제로(zero)가 되어 상기 제 2 영역에 유체역학적 클록킹 쉘을 형성하도록 유동 좌표계(fluidic coordinate system)의 변환을 통해 수득되는 좌표-변환 점도 텐서를 이용하여 계산되는 것이고,상기 미리 결정된 유효 점도는 하기 식 1에 의하여 표시되는 유체 점도 텐서에 대한 수치 시뮬레이션에 의하여 설정되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질:[식 1]여기에서 a는 상기 클록킹 쉘의 내부 반경이고, r'은 좌표계 변환이 이루어진 물리적 공간의 방사축(radial axis)을 나타냄
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제 15 항에 있어서,상기 유체역학적 클록킹 메타물질은 제 1 항 및 제 4 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 설계되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 15 항에 있어서,상기 유체역학적 클록킹 메타물질은 상기 대상 물체 또는 대상 공간이 유체 유동 내에 존재하는 경우, 상기 제 2 영역에 유체역학적 클록킹 쉘을 형성하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 15 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 서로 이격되어 단층 또는 다층으로 배열되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 15 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀은 상기 제 2 영역에 상기 대상 물체 또는 대상 공간을 중심으로 등방성으로 배치되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 15 항에 있어서,상기 한 개 이상의 단위 셀 각각은 그것의 내부에 마이크로구조체를 포함하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 21 항에 있어서,상기 마이크로구조체는 다면체, 실린더, 구체 또는 타원 구체 형태를 갖는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 21 항에 있어서,상기 메타물질에 있어서 상기 한 개 이상의 단위 셀은 상기 제 2 영역에서 상기 대상 물체 또는 대상 공간을 중심으로 다층으로 배열되고,상기 한 개 이상의 단위 셀 각각에 포함된 상기 마이크로구조체의 두께와 높이는 서로 동일하고 상기 대상 물체 또는 대상 공간으로부터 방사 방향으로 상기 마이크로구조체의 길이는 점진적으로 감소되는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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제 15 항에 있어서,상기 메타물질은 상기 유효 점도를 갖는 한 개 이상의 단위 셀들에 추가하여 한 개 이상의 등방성 단위 셀을 추가 포함하는 것인, 유체역학적 클록킹 메타물질
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