In this article, the achievements in the field of flow control from bio-mimetic approaches are reviewed. Based on the idea that the characteristics of living organism have been optimized for certain functionalities, bio-mimetic approaches have produced many useful devices for drag reduction and aerodynamic performance enhancement. Furthermore, there remain many biological features to be applied for engineering purposes. 서 론 생체모방공학은 자연계에 존재하는 생명체의 외형, 구조, 구성 물질 및 작동 원리 등을 모방하여 공학적으로 응용하는 것을 말한다.

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... 15세기 말 새의 날개를 모방한 레오나르도 다 빈치의 비행체 날개 스케치로부터 최근 벤츠에서 개발한 거 북복의 외형을 본 뜬 bionic concept car에 이르기까지 인류 는 오랫동안 생명체를 모방하여 새로운 기술을 개발하거나 기존 기술을 향상시키기 위한 노력을 기울여 왔다. 자연계에 존재하는 생명체를 모방한다는 생체모방공학의 기본 개념 자 체는 오래전부터 있었지만, 최근에 이르러 많은 공학 분야에 서 기존의 수학적 혹은 물리적 접근 방법을 통해 풀지 못했 던 문제들을 생체모방적 접근 방법을 이용하여 해결하기 위 한 시도가 급속도로 증가하고 있다. 생체모방공학은 자연계에 존재하는 생명체들이 오랜 시간 을 거치면서 진화를 해 왔다는 데 바탕을 두고 있다. 생명체 들은 생존이나 번식을 위해 '자연 선택(natural selection)'의 과정을 통해 주어진 환경에 가장 적합하게 변화되어 왔다. 즉, 생명체가 가지고 있는 특징은 오랜 시간 동안 무수히 많 은 시행착오를 통해 얻어진 것이기 때문에, 생명체를 모방한 다는 것은 방대한 자연의 경험을 바탕으로 얻어진 가장 효율 적인 방법을 공학적인 문제에 이용한다는 것을 의미한다. 생체모방적 접근 방법은 기계 공학, 재료 공학, 화학 공학 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히 대부분의 생명체는 공기나 물 속에서 존재하고 활동하기 때문에 유동제어 분야 에서 생체모방을 이용한 연구는 무한한 가능성을 가지고 있 다. 예를 들어 물 속에서 빠르게 움직일 수 있는 물고기들은 포식자들을 피하거나 먹이를 잡아먹기 위해 물 속에서 움직 이는데 작용하는 강한 저항을 극복할 수 있도록 변화해왔을 것이며, 공중에서 자유롭게 날 수 있는 새나 곤충은 높은 에 너지 효율을 가지고 날 수 있도록 날개의 형태나 움직임을 변화시켜 왔을 것이다. 따라서 물고기, 새 및 곤충 등 유체 내에서 뛰어난 움직임을 보이는 생명체들을 관찰하여 그들의 특징을 분석하는 것은 유동 저항 감소, 비행체의 공력 성능 향상과 같은 유동제어 문제에 훌륭한 아이디어를 제공해 줄 수 있다. 마찰저항 감소 기술 유동저항에는 유체의 점성에 의해 발생하는 마찰저항과 물 체의 앞뒷면에 작용하는 압력 차이에 의해 발생하는 형상저 항이 있다. 이 중 마찰저항을 줄이는 것은 고속철, 선박, 잠수 함, 비행기 등 유선형 물체의 저항감소를 위해 매우 중요하 다. 마찰저항은 경계층(boundary layer) 유동 형태에 따라 크게 변하게 되는데, 특히 난류(turbulent flow) 경계층에서 의 마찰저항은 층류(laminar flow) 경계층에서의 그것보다 훨 씬 더 높게 나타난다. 고속철, 선박 등 운송체가 움직이는 높 은 Reynolds 수 영역(Re  10 6 )에서는 난류 경계층이 발생하 기 때문에, 유동제어 분야에서는 난류 경계층에서 마찰저항 감소를 위한 연구가 꾸준히 수행되어 왔다. 그러나 난류유동 생체모방기 술