높은 접촉각(CA)을 가지는 특성 때문에 표면 거칠기를 이용한 소수성 표면이 주목 받고 있다. 표면 거칠기는 물과 고체표면 사이에 공기 주머니가 생성될 수 있는 공간을 마련하여 고체표면과 물 사이의 접촉면적을 감소시키고 결과적으로 CA 증가에 영향을 준다. 소수성 표면을 만드는 방법에는 두 가지가 있는데 마이크로 홀 패턴과 마이크로 필라 패턴이 그것이다. 최근에 마이크로 홀 패턴을 가진 표면이 필라 패턴을 가진 표면에 비해 제작이 쉽고 내구성도 더 좋아 높게 평가 받고 있다. 이 논문에서는 홀과 필라 패턴 각각에 물방울을 올렸을 때 물방울의 형상변화에 대해 전산유체 모델링 하였고 CA를 구하였다. 이때 공기와 물의 밀도비가 1000에 가까운 고밀도비의 모델링을 수행하기 위해 격자볼츠만기법(LBM)을 이용하였다. 이 기법을 통해 고체-액체-기체간의 복합 경계면을 계산할 수 있다.
The hydrophobicity with surface roughness has been issued to the higher contact angle (CA). Surface roughness affects the CA due to the increased area of solid-liquid interface; this composite interface exhibits strong water repellency due to the various pockets of air entrapped between the surface textures. There are two ways to make hydrophobic surfaces, using micro-hole and micro-pillar. Recently micro-hole textured surface has been highly praised, because manufacture process is easier and it is more durable than the pillar surface structure. In this paper, the CAs for the cases of micro-hole and micro-pillar are measured with the computational fluid dynamics (CFD) modeling. Water droplets are simulated on the surface. The cross sectional shapes of Holes and pillars are rectangular with the same cross-sectional areas. Lattice Boltzmann method is used to analyze the large density difference at the air and the water interface (density ratio is 1:1000). This method can calculate solid-liquid-gas composite interface.