두 고체 표면 사이에 형성된 얼음의 기하학적인 모양과 부착력의 상관관계에 대한 연구 > 논문 검색첫페이지로 이동

본 연구에서는 두 고체 표면 사이에 형상된 얼음의 기하학적인 모양과 측정된 두 고체 표면 사이의 부착력의 상관관계를 분석하였다. 얼음의 기하학적인 모양을 측정하기 위해서 얼기 전 물과 고체 표면의 경계면을 촬영하고, 이미지 분석 프로그램을 이용하였다. 두 고체 표면 사이의 부착력을 측정하기 위해서 두 고체 표면 중 하나에 층밀림 변형력을 가하는 실험 장치를 직접 제작하였다. 이를 통해 두 고체 표면을 분리시키는데 필요한 힘을 측정했다. 흥미롭게도, 얼음의 기학적인 모양을 정량화한 수치와 두 고체 표면 사이의 단위 면적당 부착력이 상관관계를 보임을 알 수 있었다. 또한, 부착일 개념을 통해 얼음과 단일 고체 표면 사이의 부착력을 고려한 이론적인 모델을 제시하였고 이 모델이 실험 결과를 잘 설명하였다.

In this study, we analyzed the relationship between the adhesion of two solid surfaces due to interstitial ice and the geometric dimensions of the ice. To determine the geometric dimensions of the ice, we photographed the water-solid surface interface before freezing and utilized an image analysis program. To measure the adhesive force between the two solid surfaces, we designed an experimental device that exerts shearing stress on one of the two solid surfaces that were frozen together. Through this device, we measured the force necessary to separate the two solid surfaces. Interestingly, we noted a correlation between a quantified measure of the geometric dimensions of the ice and the adhesive force per unit area of the two solid surfaces. By using the concept of practical work of adhesion to describe the adhesive force between ice and a single solid surface, we were able to present a theoretical model that explains the trends displayed by the experimental data.