[화공실험] 부산대 레올로지 측정 결과 : 회전 점도계를 이용하여 뉴턴 유체와 비뉴턴 유체의 점도를 측정하여 각 유체의 특성에 대해 알아보고 유체의 shear stress, shear rate의 관계를 파악한다.

소개글

[화공실험] 부산대 레올로지 측정 결과 : 회전 점도계를 이용하여 뉴턴 유체와 비뉴턴 유체의 점도를 측정하여 각 유체의 특성에 대해 알아보고 유체의 shear stress, shear rate의 관계를 파악한다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험방법

4. 실험결과

5. 결론

6. 고찰

7. 참고문헌

본문내용

쓰면서 작년 사이버강의실에 들어가 그때의 자료를 찾아보니 그때 들었던 기억이 다시 떠올랐고 실험 Report를 작성하는데 큰 도움이 되었다. 다른 문헌들을 참조하여보니 ‘Ostwald de waele’ 식을 사용하여 계산을 했는데 이 식에서 나오는 k값을 알 수 없고 또한 이것보다 우리에게 좀 더 친숙한 교수님께서 설명해주신 점도를 사용하는 것이 더 간단할 것 같아서 그 식을 이용해 결과를 도출했다.
결과를 도출해 보니 ‘YD128 50% + HDDGE 50% 혼합용액 250g‘은 ‘Dilatant’ 유체인 것으로 판별됐고 ‘전분 60% 용액 250g’은 ‘Newtonian’ 유체인 것으로 판별됐다. 유체역학 시간에 Newtonian 유체의 대표적인 예로 ‘꿀’을 들었었는데 전분과 꿀은 비슷한 것 같으면서도 비슷하지 않을 것 같아서 실험 Data의 해석이 바르게 이루어졌는지는 알 수 없었다.
이번 실험에서 가장 흥미로운 점은 바로 전분용액이다. 집에서 어머니께서 부침개를 할 때 전분 가루를 첨가하는 것을 봤듯 친숙한 전분을 물과 섞어 시료로 만들었는데 혼합을 하려고 하니 딱딱한 고체의 느낌이었지만 수저로 떠올리니 물처럼 흘러내리는 모습이 지금까지 봐왔던 일반적인 액체와 다른 성질이라서 정말 신기했다. 게다가 실험이 끝난 뒤 전분을 폐기하기 위해서 만져보았을 때 고체처럼 단단하다가 가만히 놔두면 다시 액체처럼 되는 이상한 현상도 보였는데 이것이 이번 레올로지 실험과 관련이 있는지 단순히 전분의 특성인지 궁금했고 어릴 적 밀가루 놀이 전분놀이를 했던 기억이 있는데 왜 그런 놀이가 재미있는지 알 수 있었다.
이번 실험을 할 때 아마 오차가 크게 나오거나 실험이 잘 되지 않을 것을 짐작했었다. 먼저 점도는 온도에 영향을 받는데 이번 실험을 할 때 온도가 갑자기 올라간 날씨였다. 조교님께서도 우리가 제조한 ‘YD128 50% + HDDGE 50% 혼합용액 250g‘을 보고 그동안 봤던 용액들보다 묽다고 말씀하셨는데 아마도 온도의 영향이 아닐까 하는 생각을 한다. 그리고 시료를 제조한 후 바로 프로그램을 돌렸어야 하지만 15분가량 프로그램이 작동되지 않아서 계속해서 시료를 방치했고 산악협동관에 있는 프로그램을 사용하러 화공관을 나서도 약대 앞에 도착했을 때 프로그램이 다시 작동한다는 말에 다시 실험실에 가는 등 웃지 못할 에피소드도 등장했다. 이렇게 다시 실험실에 도착했을 때는 전분시료는 액체라고 부르기 상당히 난해할 정도로 많이 굳어있었고 결국 시료가 만들어진지 20분 정도 지난 후 프로그램을 작동시킨 결과를 낳게됐다. 이로 인해 프로그램에서 작동시켰을 때 Torque도 급증하여 실험 Data값이 잘 나오지 않았을 것으로 생각된다. 또한 실험 중간에 전분 용액이 굳어진 부분을 모두 다시 저은 후에 다시 프로그램을 돌리는 등 오차의 원인은 많이 있었기에 실험값이 잘 나오지 않고 실험이 잘 안되더라도 Report를 작성하면서 그만큼 공부하고 배우면 되겠다고 생각했다.
이렇게 실험이 실패했다고 생각하고 있었는데 그랬던 것과는 달리 시료 중 전분용액은 생각보다 그래프가 깔끔하게 나왔고 이론적으로 전분용액이 어떤 유체인지는 알 수 없어 실험의 오차는 알 수 없지만 프로그램의 사용법을 알 수 있는 기회였고 실험을 하다보면 이런 저런 변수들이 생길 수 있다는 사실도 알게 되었다. 또한 유체의 유동에 따라서 유체가 어떻게 나뉘는지 다시 한번 공부할 수 있었고 전분에 대한 성질도 알 수 있었다.
7. 참고문헌
두산백과
네이버 백과사전
2012 유체역학 강의자료
http://cheme.kongju.ac.kr/ ‘공주대학교 화학공학부’
화학공학과 실험 Ⅱ / 부산대학교 화학공학과

키워드

실험,   레올로지,   화학공학,   부산대,   결과,   화학실험,   유체의 특성,   레올로지 측정