점도

점도는 유체의 내부 마찰 저항을 나타내는 척도입니다. 이는 유체가 변형이나 흐름에 얼마나 강하게 저항하는지를 설명합니다. 저점도 유체는 쉽게 흐르지만, 고점도 유체는 끈적거리거나 반죽처럼 흐릅니다.

공정 공학에서 점도는 유동 및 혼합 특성에 결정적인 영향을 미칩니다. 점도는 혼합, 이송 및 펌핑 시 필요한 에너지량을 결정합니다. 또한 열 전달과 물질 전달 역시 점도에 크게 좌우됩니다.

점도는 동점도와 운동점도로 구분됩니다. 동점도는 전단 속도에 따른 전단 응력을 나타내는 반면, 운동점도는 여기에 유체의 밀도까지 고려합니다. 운동점도는 유체의 밀도까지 추가로 고려합니다.

많은 공업용 유체는 일정한 점도를 보이지 않습니다. 이들은 구조적 점성을 띠거나, 전단 희석성 또는 전단 증점성을 나타냅니다. 특히 현탁액, 고분자 용액, 전분 및 셀룰로오스 유도체는 전단, 온도, 시간에 따라 점도가 변합니다. 동점도는 다음 식으로 표현됩니다:

τ =  η *​ γ˙

• τ는 전단 응력(Pa)이다
• η는 동점도(Pa·s)이다 
• γ˙는 전단 속도(1/s)이다

운동학적 점도는 다음 식으로 구할 수 있습니다:

ν = η / ρ

• ν (ny)는 m²/s 단위의 운동학적 점도입니다
• η(에타)는 Pa·s 단위의 동적 점도입니다
• ρ(로)는 kg/m³ 단위의 밀도입니다

점도는 믹서, 반응기, 건조기 및 이송 설비의 설계에 있어 핵심적인 요소입니다. 이를 정확하게 고려하는 것은 공정 안정성과 재현성을 확보하는 데 결정적입니다.