| 초록 |
본 연구는 소량의 나노 입자의 첨가에 따른 전단 농화 유체 (shear thickening fluid, STF)의 유체역학적 특성을 관찰한 것이다. 전단 농화 유체는 실리카 입자와 multi-walled carbon nanotube (MWCNT)을 폴리 에틸렌 글리콜에 혼합하여 제조하였고, 제조된 유체 현탁액을 가지고 전단 농화 효과 (shear thickening effect)를 관찰하였다. 보통 단단한 구형 입자로 이루어진 현탁액은 강하고 연속적인 전단 응력을 보여주며, 초기에는 점도가 감소하는 전단 담화 현상이 관찰되지만 특정 임계전단력이 가해지게 되면 입자 내에서 hydro-cluster가 형성되면서 유체의 흐름을 저항하게 되어 점도가 급격하게 증가하는 전단 농화 현상이 발생하게 된다. MWCNT 첨가에 따라 낮은 함량의 실리카 입자를 가진 현탁액에서도 급격하게 점도가 증가하는 전단 농화 현상이 증폭 되었으며, 전당 농화가 생기는 전단속도도 앞당겨짐을 확인할 수 있었다. 이러한 현상을 이용한다면 좀 더 가볍고 또한 전단 농화 효과를 높일 수 있도록 밀도가 낮은 MWCNT와 실리카의 함량을 조절하여 만들어진 유체를 고분자 섬유 직물에 함침시켜 방탄 및 방검복에 적용시키는 것이 가능하다. |
