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우주환경을 이용한 액체 금속의 확산계수 측정

전문가 제언: ○ 고체의 확산계수 측정은 중력장 내에서도 별 어려움 없이 이루어지겠으나, 액체의 확산계수 측정은 상당한 중력의 영향을 받게 된다.

○ 용질과 용매 사이의 밀도 차이에 의한 분리와 대류에 의한 확산의 가속 및 혼란은 지상에서의 확산계수 측정을 거의 불가능하게 만들 정도라고 생각된다.

○ 이러한 문제는 우주 공간의 무중력 환경에서의 확산계수 측정에 매력을 갖게 만들고 있다.

○ 또한 과거에 선호되어 오던 long capillary(긴 모세관)법은 가열하는 도중과 냉각하는 도중의 확산이 불가피하게 포함되어 일정 온도에서의 확산계수 측정을 불가능하게 만드는 원천적인 결함을 내포하고 있다.

○ Suzuki(鈴木)는 이러한 문제 해결을 위하여 shear-cell 실험 장치를 개발하여 지상 및 우주공간(미소 중력 또는 무중력)에서 정확한 액체 금속의 확산계수에 기여하고자 하였다.

○ shear-cell법은 소형 cell을 수직으로 적층하여 수직의 긴 모세관을 조립하는 방법으로서, 각각의 cell은 회전 장치에 의하여 분리되어 있다가 확산계수 측정을 하고자 하는 온도까지 가열한 후 조립하여 확산시킨 후, 각각의 cell을 분리하여 냉각시키는 방법이다.

○ 이 방법은 확산 실험 전의 가열과 냉각 도중의 확산을 배제할 수 있고, 지상과 우주 공간 어느 쪽에서도 유용한 수단이 될 것이다.

○ 국내에서도 초임계 이산화탄소 이용에 대한 연구가 활발하다. 화학공학회 2000년 가을학술대회(장소 포항공대)에서 발표된 초임계 유체관련 논문이 26건에 이르는 등, 각 대학을 중심으로 연간 100여 건씩의 관련 논문이 발표되고 있다. 관련 연구 종사자에게 좋은 참고 자료가 되리라고 사료되어 추천하는 바이다.

저자: Shinsuke SUZUKI
자료유형: 학술정보