저레놀즈수 층류 조건에서 수동형 미세 혼합기의 효율을 높이기 위해 '3차원 말굽 변환' 수학 모델을 기반으로 유체에 '압착-신장', '굽힘-접기', '2차 접기' 및 '역변환-교집합' 작업을 수행하여 6개의 혼합 단위를 포함하고 전체 길이가 15mm인 난류 흐름 미세 혼합기를 얻었다. 시뮬레이션 연구 결과, '저유속-확산 주도' 단계에서 u=2×10^-4 m/s일 때 t=300 s 후 혼합기가 안정적인 혼합 상태에 도달하며, 출구에서의 혼합 지수 α_Outlet=97.82%였다. '중유속-난류 발전' 단계에서 u=5×10^-3 m/s일 때 t=70 s 후 안정적인 혼합 상태에 도달했고, 3개의 혼합 단위를 지나면 혼합 지수 α_Inlet4=98.89%였다. '고유속-난류 주도' 단계에서 u=8×10^-2 m/s일 때 t=22 s 후 안정적인 혼합 상태에 도달했으며, 2개의 혼합 단위를 거친 후 혼합 지수 α_Inlet3=99.35%였다. 표면 투영 미세 스테레오리소그래피 기반 3D 프린팅 기술로 전체적으로 혼합기 칩을 제작했으며, 현미경 시각화 방법으로 다양한 주입 유속에서 혼합기 성능을 검증했으며, 추적제 색 변화 실험 결과가 표면 농도 구름도의 시뮬레이션 결과와 일치했다.

미세유체; 난류 혼합기; 3차원 말굽 변환; 3D 프린팅; 일체형 제작