마랑고니 대류 효과
- 이름 관리자
- 작성일 2011-03-17
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지상에서와 국제우주정거장(ISS)에 있는 와인잔에서 공통적으로 나타나는 현상은 무엇이 있을까? 와인잔을 잘 관찰해보면 몇가지 현상을 살펴볼 수 있다. 마랑고니 대류 현상은 액체 내부에서 열과 질량에 의해 표면장력이 높은 쪽으로 이동하는 경향이 있다. 표면장력은 액체의 특징 중 하나인데 우리주변에서는 왁스칠을 한 차에 물방울이 퍼지지 않고 구르는 현상 등이 그 것이다. 이러한 현상은 19세기 초 이탈리아 과학자 카를로 마랑고니(Carlo Marangoni)에 의해 명명되어졌다. 또한 일본 우주항공 연구개발기구(JAXA) 연구자들은 마이크로중력환경 내에서 마랑고니 대류현상 연구에 관해 매우 큰 관심을 갖고 있다. 마랑고니는 반도체나 광학물질 혹은 바이오 기술 물질의 질적인 측면에 안 좋은 영향을 끼치기도 한다. 또한 마랑고니 대류현상은 개인 컴퓨터 방열장치를 위한 히트파이프에서 발생하며 복사현상을 저하시킨다. 그러므로 마랑고니 대류를 이해하는 것이 유체 역학에 대한 지식을 넓힐 뿐 아니라 반도체 물질이나 지구 혹은 우주에서 사용될 장비를 개발하는데 큰 도움을 줄 것이다. 마랑고니 대류 효과는 지구에서 관측하기 어렵다. 지구에서는 중력에 의한 영향으로 생기는 대류가 마랑고니 효과보다 크기 때문이다. 그러므로 마이크로중력 상황에서 실험을 하는 것이 마랑고니 대류효과를 이해하는 데 더 큰 도움을 줄 것이다. |