우리가 흔히 보는 유체에는 많은 물질이 부유하고 있다. 이러한 부유물질이 섞여 있는 유체를 흔히 콜로이드(colloid)라고 부르며, 유체가 기체일 경우 에어로졸(aerosol)이라는 이름으로 불리고 있다. 유체 내의 부유물질을 해석하기 위해 다양한 방법이 사용될 수 있다. 크게 부유물질을 농도로 표현하는 픽의 법칙(Fick’s Law)을 사용하여 계산을 하는 방법과 각각의 입자(particle) 하나 하나를 동역학을 이용하여 모두 계산하는 방법이 있다
입자의 해석을 위해서는 입자역학(particle dynamics)이 사용되며 크게 두 단계의 과정을 거쳐 계산이 이루어 진다. 첫 번째 단계는 이동(streaming) 단계로 입자가 각각의 속도로 이동하는 과정을 의미한다. 두 번째 단계는 충돌(collision) 단계로 입자가 충돌하거나 유체와 작용하여 속도가 변화하는 과정을 의미한다. 한 시간스텝 동안 두 단계를 통해 입자의 위치와 속도가 번갈아 가며 바뀌게 된다.
각각의 입자는 자신의 속도를 가지고 있으며 각 시간스텝마다 속도만큼 위치를 이동하게 된다. 이동과정에서 물체와 입자간의 충돌이 발생할 수 있으며 물체의 표면 거칠기를 고려하여 다양한 충돌 조건을 적용할 수 있다.
