점도(Viscosity) 단위, 점도단위 변환식, 동점도, 동적점도

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1. 개요

점도(Viscosity)는 유체의 내부 저항을 나타내는 물리적 특성으로, 유체가 흐를 때 발생하는 마찰력의 척도이다. 점도는 유체의 종류 및 온도에 따라 변화하며, 산업 및 연구 분야에서 중요한 역할을 한다. 본 보고서에서는 점도의 정의, 주요 단위, 그리고 단위 간 변환식에 대해 설명한다.

2. 점도의 정의

점도는 크게 **동점도(Kinematic Viscosity, ν\nuν)**와 **동적 점도(Dynamic Viscosity, μ\muμ)**로 구분된다.

1. 동적 점도 (μ\muμ, Dynamic Viscosity)
   • 단위: Pa·s (Pascal-second), P (Poise)
   • 정의: 유체 내부의 마찰력과 속도 구배의 비율로 정의되며, 다음과 같이 표현된다.
      
     

     

2. 동점도 (ν\nuν, Kinematic Viscosity)
   • 단위: m²/s, cSt (centiStokes)
   • 정의: 동적 점도를 밀도로 나눈 값이며, 다음과 같이 표현된다. 여기서 ρ\rhoρ는 유체의 밀도이다.

3. 점도 단위 및 변환식

점도는 여러 가지 단위로 표현되며, 가장 일반적으로 사용되는 단위와 변환 관계는 다음과 같다.

(1) 동적 점도 단위 변환식

• 1 Pa·s = 10 P (Poise) = 1000 cP (centipoise)
• 1 P = 0.1 Pa·s = 100 cP
• 1 cP = 0.001 Pa·s

(2) 동점도 단위 변환식

• 1 m²/s = 10⁶ cSt (centiStokes)
• 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s

(3) 동적 점도와 동점도 변환

동적 점도와 동점도는 밀도를 이용해 변환할 수 있다.

 

예를 들어, 물(밀도 ρ≈1000 kg/m³)의 경우:

• 1 cP (centipoise) = 1 cSt (centistokes) (물 기준)

 

4. 결론

점도는 유체의 흐름 특성을 결정하는 중요한 물리량으로, 다양한 단위가 사용되지만 산업 및 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 단위는 Pa·s, cP, cSt이다. 단위 간 변환 관계를 이해하는 것은 실험 및 공정 설계에서 필수적이다.

 

 

5. 참고문헌

1. Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (2002). Transport Phenomena. John Wiley & Sons.
2. White, F. M. (2006). Fluid Mechanics. McGraw-Hill.
3. ISO 3104:1994. Petroleum products – Transparent and opaque liquids – Determination of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity.