| 초록 |
단분산 입자의 제조는 모델계로서 실험적인면과 이론적인 면에서 많은 장점을 줄 수 있다. 특히, 단분산계는 분석장치의 표준검정 (standard calibration)과 데이타분석의 단순화를 부여할 수 있으므로, 물리화학적 물성의 이해에 매우 중요하다. 입자분산계의 거동은 뉴톤유체에 분산되어 있더라도 입자의 농도가 증가함에 따라서 분산매의 뉴톤거동과는 다른 shear thinning 혹은 shear thickening과 같은 비뉴톤성 거동 (non-Newtonian behavior)를 보이며, 농도가 높아질수록 이러한 경향은 더욱 뚜렷하다. Hoffman은 고농도 입자분산계의 거동을 분석하여 농도와 전단율 (shear rate)에 따른 점도의 거동을 처음으로 체계적인 연구를 수행하였다. 최근에도 입자분산계의 거동에 관한 연구는 거시적인 유변학적 물성을 미시적인 수준의 미세구조 (microstructure)와 관련시켜 규명하려는 동향이 지배적이다. Bender와 Wagner, Fuller et al.등은 광유변학적 (rheo-optical) 연구를 통해서 입자분산계의 거동이 미세구조의 변화에의하여 나타난다고 보고하였다. 흐름장에 의하여 교란되는 미세구조는 도입되는 광원인 레이저 (laser)의 굴절율 텐서 (refractive index tensor)를 변화시킨다. 이러한 변화는 flow-induced birefringence와 dichroism을 나타내게 하며 이의 해석을 통한 미세구조의 관찰이 광유변학의 주요분야이다. 최근 Bender 와 Wagner는 전단력하에서 hard-sphere suspension의 birefringence와 dichroism을 측정하였고 stress-optical rule의 적용을 시도하였다. 또한, 미세구조의 변화에 기인하는 두 힘을 브라운운동에 의한 확산과 전단흐름에 의한 변형으로 규정하고 이 두힘의 경쟁적인 작용에 의하여 미세구조가 변화한다고 보고하였다. 본 연구는 제조된 입자분산계의 유변학적 거동을 조사하고 광유변학적 물성의 측정을 통한 두 거동의 상관관계와 미세구조의 규명을 목적으로 한다. 이를 위하여 고농도의 입자분산계를 제조하고 적절한 광학장치의 선택을 통해서 광유변학적 물성을 조사한다.
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