A fluid transport properties of liquid molecules located on solid-liquid interfaces have been a subject to be debated for decades. Recently, the significance of predicting the fluid transport properties at solid-liquid interfacial region has been raised in various application areas such as heterogeneous catalyst, semiconductor, nanoscale electro-mechanical systems and lab-on-a-chip devices. In this dissertation, two different cases of the solid-liquid interfacial systems were studied by applying molecular dynamics simulations. One of the research topics is a permeation process of electrolyte into a graphite channel during manufacture of lithium-ion secondary batteries. Another research topic is a slip phenomenon of water molecules on various solid surfaces. From the simulation results, an in-depth analysis was carried out to understand the fundamentals of fluid transport properties. Also, the relationships between fluid transport properties and other physical quantities were investigated to find a connection link between a molecular scheme and a continuum scheme. For example, it was verified that the fluid transport properties can be influenced by both surface structures and partial charges of solid surfaces. Thus, it was proposed that the solid-liquid interfacial properties have to be considered in studying the fluid transport properties.
고체-액체 계면 상에 있는 액체 분자의 유체 수송 특성은 수십 년간 논의되어왔다. 최근에는 고체-액체 계면 영역에서의 유체 수송 특성을 예측하는 것이 불균일 촉매, 반도체, 나노 전기-기계 시스템, 랩온어칩과 같은 다양한 적용 분야에서 중요해졌다. 본 학위논문에서는 고체-액체 계면 시스템 중 두 가지 대표적인 경우에 대해 분자동역학 시뮬레이션을 적용해서 연구를 수행하였다. 첫 번째로는 리튬 이온 이차전지의 제조 과정에서 흑연 통로 내부로 전해액을 침투시키는 과정에 대해 연구를 수행하였다. 두 번째로는 다양한 고체 표면 상에서 물 분자의 미끄럼 현상에 대해 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 유체 수송 특성의 본질을 이해하기 위한 심도 있는 분석을 수행하였다. 분자 수준에서의 관점과 거시적 관점 사이의 연결 고리를 찾기 위해 유체 수송 특성과 다른 물리적 특성 사이의 관계를 분석하였다. 본 연구를 통해 유체 수송 특성을 이해하기 위해서는 고체-액체 계면을 고려하는 것이 필수적이라는 것을 제안할 수 있었다.
