공극량의 개념과 중요성

공극량(%): 다공체 재료의 특성을 이해하는 핵심 개념

1. 공극량이란?

공극량은 물질 내의 비어 있는 부분의 비율을 나타내는 지표로, 다공체 재료에서 중요한 물성 중 하나입니다.

2. 공극량의 중요성

다공체 재료의 특성을 이해하는 데 있어 공극량은 기체 및 액체의 흡수, 저장 등 다양한 응용 분야에서 핵심적인 역할을 합니다.

3. 공극량의 종류

상대 공극량(%): (유체 포화 상태의 부피 - 건조한 상태의 부피) / 유체 포화 상태의 부피 * 100

4. 공극량 측정 방법

포로시머(Porosimeter) 등의 장비를 사용하여 공극량을 정확하게 측정할 수 있습니다.

5. 공극량과 다공체 재료의 활용

토양 엔지니어링, 세라믹 제조, 석유 공학 등 여러 분야에서 다공체 재료의 특성을 파악하는 데 활용됩니다.

결론:

공극량은 다공체 재료의 특성을 정확히 이해하기 위한 중요한 지표로, 이를 측정하고 활용함으로써 다양한 분야에서의 응용이 가능해집니다.

공극량(%)

토양의 공극 : 토양의 입자 사이에 공기나 물로 채워진 틈을 공극(pore space) 이라고 한다.

- 토양의 공극량(%)은 토양의 겉보기 비중과는 반비례관계이다.

- 사질토양이나 심부토양의 경우는 공극량이 30~50% 정도로 낮고, 미사질 또는 점토질토양은 이보다 높은 공극략(40~60%)을 갖는다.

- 균등한 입도(粒度)를 가진 토양이 다양한 입도를 가진 토양에 비해 공극량이 높다.

- 토양의 공극량은 겉보기 밀도(겉보기 비중)와 진밀도(진비중)로부터 다음과 같이 계산할 수 있다.

▷ 공극량(%) = (1 - 용적 비중/ 입자 비중) × 100 = (1 - ρd/ρs) ×100

<문제>

부피가 10cm^3, 무게가 14g, 건조한 토양을 물 20mL가 담겨 있는 실린더에 넣었더니 수고의 높이가 25mL이었다. 이 토양의 가밀도, 진밀도 및 공극량은?

<해설>

1mL = 1c㎥이므로 다음과 같이 계산된다.

① 가밀도(겉보기밀도) 계산 가밀도 = 건조토양 무게(g) / 토양의 부피(c㎥) = 14 / 10 = 1.4(g/c㎥)

② 진밀도 계산 진밀도 = 건조토양 무게(g) / 건조토양의 부피(c㎥) = 14 / 5 = 2.8(g/c㎥)

③ 공극량 계산 공극량(%) = 100 × 진밀도 - 가밀도 / 진밀도 = 100 ×1.4 / 2.8 = 50(%)