- 2025. 5. 24.
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학습트랜스크립트
00:00네, 이어서 아이소섬에 대한 분류들을 얘기해 보도록 하겠습니다.
00:10아이소섬이 뭐였는지는 기억하시죠? 앞에 정의가 있었습니다.
00:15뒤에 보여지는 것처럼 이렇게 압력과 그 다음에 거기에 해당하는 기체들의 부피
00:26이런 관계식을 나타내는 것들은 모두 아이소섬이라고 얘기를 했었습니다.
00:31기억하시죠? 다시 돌아와서요.
00:35이렇게 좀 전에 보여드린 이 아이소섬은 되게 보면
00:40앞에서 잠깐 마지막에 얘기했던 BET 표면을 얼마만큼 되는 건가
00:46이걸 측정하는 데서 엄청나게 중요한 부분이 있잖아요.
00:49물론 여기 나와 있는 타입 1에서 5번까지 총 5개의 아이소섬을 보여주고 있는데요.
01:03실제로는 그것보다 훨씬 더 복잡하고 많습니다.
01:07근데 이제 기본적으로 이렇게 된다고 얘기를 하고
01:12그것들에 대한 얘기들을 얘기해 보도록 하겠습니다.
01:15이제 여기 three phenomena may be involved in physical adsorption 이라고 얘기를 하긴 했는데
01:22이 아이소섬의 첫번째가 사실 어떻게 보면
01:25피지컬 어두스옵션을 좀 넘어서는 약간 케미컬 어두스옵션에 대한 얘기를 하고 있거든요.
01:32그래서 약간 좀 같이 혼용해서 쓰고 있지만
01:35어떻게 보면 케미컬 어두스옵션에 대한 것의 표면이 얼마만큼 있었는지에 대한
01:47케미컬 어두스옵션으로 뭔가를 알아보는 방법은 거의 불가능하다고 보여요.
01:52그래서 케미컬 어두스옵션에 해당하는 내용이긴 하지만
01:56실제로 어떻게 보면 거기서 딱 멈출 수 있는 피지컬 어두스옵션에 대한 궁금증을 해결하기 위한 방안으로 얘기하는 것들이니까
02:04결국은 피지컬 어두스옵션에 대한 얘기도 봐야 되는 것이 맞겠다 이런 생각이 듭니다.
02:11우리가 앞에 보면 어두스번트가 이렇게 있고
02:16이제 거기에 어두스베이트가 이렇게 와서 붙었잖아요.
02:21이렇게 붙었는데 여기 한개로만 딱 붙었다.
02:25이러면 나이트로젠 분자가 하나 여기 붙는게 얼마인지 다 얘기해 줬으니까
02:31그거 가지고 여기 붙은게 예를 들어 6.02 곱하기 10의 23승계가 붙었다.
02:37그렇게 한다면 이거 곱하기 6.02 곱하기 10의 23승계가 전체 부피에 준화할 거 아니에요.
02:44뭐 약간 떨어져 있거나 하더라도
02:48그렇게 해서 이제 표면이 얼마만큼 되는가를 알아보자 이거 였구요.
02:54그 다음에 이제 음 처음에는 모노몰리큘러
02:58여기 멀티인데 스펠링이 좀 잘못 됐네요.
03:01멀티 몰리큘러 어두스옵션에 해당하는 것들
03:04그리고 컨덴서이션 인 폴스워 캐플러리즈
03:08뭐 어
03:11요건 이제 조금 다른 내용인데요. 요건 뒤에 한번 더 나오거든요.
03:14그때 제가 한번 설명하고요.
03:16그리고 요 부분에 대해서는 사실 좀 복잡해요.
03:21이게 저도 오늘 최선을 다해서 설명하겠지만
03:25여러분들도 최선을 다해서 이해하려고 노력하셔야 되구요.
03:30이게 어떻게 보면 조금 전체적으로 이해가 잘 될 수도 있지만
03:36좀 복잡할 수 있거든요.
03:39한번 잘 들어보시고
03:41여러분 나른 단어로 스스로 한번 좀 잘 정리해 보는
03:45그런 연습이 필요합니다.
03:48물론 시험에서도 제가 중요한 포인트로 질문을 할 거구요.
03:55먼저 타입 1 아이소스 한번 볼게요.
03:58암모니아가 차콜에 붙는 거래요.
04:00요즘 암모니아 굉장히 중요한 가스로 나오고 있죠.
04:04왜 중요합니까?
04:06암모니아가 왜 중요한가 하면 NH3 잖아요.
04:09하이드로젠 경제, 하이드로젠을 저장해 주는 방법에 있어서
04:16하이드로젠 H2를 저장하는 거랑
04:19얘를 암모니아 형태로 저장하는 거는 너무나 천지차이입니다.
04:24하이드로젠으로 이렇게 저장하려 그러면
04:27정말 다양한 소재들을 또 연구해야 돼요.
04:33저도 이것저것 시도해 본 적이 있는데
04:37바닐론 펜톡사이드나 2차원 소재 같은 것들을 얇게 만들고
04:42그 사이사이에 하이드로젠을 붙여 놓는 방법이 있어요.
04:46그러면 얘네들이 우리가 지금 표면적을 굉장히 넓혀놨기 때문에
04:50굉장히 많은 수소들이 어두워지게 되어있죠.
04:53이게 어두워지게 되어있으면 기체로부터 고체로 바뀌어 있으니까
04:57압력을 뚝뚝 떨어뜨릴 거예요.
05:00그러니까 이렇게 만들어진 컨테이너를 어떤 수소의 저장매체로 쓰면
05:07실제로 높은 압력으로 존재하지 않을 수 있기 때문에
05:10훨씬 안전하게 하이드로젠 수소를 보관할 수 있고요.
05:15그리고 자동차 같은 것도 몰고 다닐 때
05:17얘가 너무 고압이면 압력 소지 또는 컨테이너들이 오랫동안 있으면서
05:25부식이 되거나 이러면 뻥뻥 터질 수 있잖아요.
05:28그리고 제가 어렸을 때는 LPG, LNG 가정용으로 갖고 오는 것들도
05:35가끔씩 터졌거든요.
05:36제대로 용접이 잘 안되어있거나 이런 애들이 있으면 터지기도 했습니다.
05:46근데 압력이 너무 낮게 갖고 다니면 또 그만큼 밀도가 안 좋으니까
05:52서울에서 부산까지 한 번만 충전해서 가고 싶은데
05:55중간중간 가다가 대전에서 한 번 충전해야 되고
05:59또 조금 더 가서 또 충전해야 되고
06:01이러면 사실 불안해서 차를 타고 다니겠습니까?
06:05저는 이제 전기차를 타고 다닌데요.
06:07전기차를 가지고 전기차를 한 번 다 충전하면
06:11저는 한 550km 갈 수 있다고 나와요.
06:14그런데 실제로 달려보면 저희 작은 집이 경북 김천에 계시는데
06:21거기까지 가는데 고속도로 거리는 227km라고 얘기하지만
06:26실제로 집에서 고속도로까지 가고 또 차도 막히고 어쩌고 하면
06:30가면 한 10%도 안 남아있거든요.
06:32한 15%에서 10% 이렇게 남아있습니다.
06:37어떻게 돌아옵니까? 500km는 안 다녔는데도
06:41그러니까 오기 전에 또 거기서 충전을 해야 돼요.
06:45그러니까 충전이 사실 오래 걸리죠.
06:49고속충전도 있긴 한데
06:52차를 안전하게 쓰고 싶고
06:54또 배터리를 잘 쓰고 싶으면
06:57좀 저속으로 충전을 해야 잘 보관이 되거든요.
07:03이런 저런 이유로 어쨌든 수소 역시 마찬가지일 겁니다.
07:09이게 말이 충전이지 충전소는 또 자주 있습니까? 아니잖아요.
07:14그렇기 때문에 암모니아가 요즘 많은 관심을 갖고 있어요.
07:19왜냐하면 암모니아는 물에 그냥 녹여 놓으면 되잖아요.
07:22그리고 또 일단 분자 하나에 암모니아니까
07:26수소 원자 입장에서 보면 3개나 있고
07:28얘는 2개밖에 없고
07:30그런 의미에서
07:31그리고 또 얘는 암모니아는 훨씬 더 높은 온도에서
07:37액화시킬 수도 있죠.
07:39하이드로젠보다.
07:41그런 면에서 굉장히 이제 암모니아에 대한 관심이 많아지고 있는데요.
07:49이 차콜, 차콜도 사실 되게 싸구려 소재 중에 하나잖아요.
07:53차콜이란 게 뭡니까? 그냥 일반적인 숯 이런 것들이니까
07:58숯의 암모니아를 얼마만큼 저장시킬 수 있는가를 봤더니
08:02타이번 아이소섬에 해당한대요.
08:05그러니까 차콜의 표면이 이렇게 보인다면
08:12차콜이라고 본다면
08:14여기 이렇게 지금 암모니아가 이렇게 탁탁탁 꽉
08:19모노레이어 만들듯이 이렇게 차있다는 거예요.
08:22물론 이렇게 되면 더블 레이어까지 할 수 있으면 너무 좋겠죠.
08:27암모니아가.
08:28근데 이제 현재로서는 계속 압력을 높이면
08:31더블 레이어까지 가기도 할 겁니다.
08:33근데 이제 그냥 가서 붙었으면 좋겠다.
08:35이건 거죠.
08:36차콜에서 이렇게 일어났는데
08:39이게 이제 보면 프레셔에 따라서
08:43굉장히 빠르게 얘가 어솝션 되는 것들이 보이는데
08:48이게 보시면 랭미어 타입 아이소섬.
08:53랭미어 기억하시죠?
08:54랭미어라는 사람이 모노레이어에 대한 연구를
08:57굉장히 많이 하시는 분이라고 얘기했잖아요.
09:00이렇게 되어 있는 랭미어 타입 아이소섬이라고 한다.
09:04그리고 모노레이어만 붙어있는
09:05그런 경우를 많이 얘기하고
09:07그 다음에 케미소옵션, 어두소옵션이
09:11이거에 가깝겠죠.
09:12왜냐하면 딱 화학반응을 해서
09:14한층 말고는 화학반응을 할 수가 없잖아요.
09:17그 다음 화학반응은
09:18사실 이거에 대한 인터렉션이 아니라
09:20얘네들끼리의 인터렉션이니까
09:22화학반응을 하든지 말든지
09:24이건 별도의 얘기고
09:25또 다른 얘기고
09:28그래서 타입 1 아이소섬에 대한 얘기들은
09:31이렇게 중요하다.
09:33뭐 이렇게 얘기할 수 있겠습니다.
09:35그리고 이건 273K에서 이루어졌다는 면에서
09:39더더욱 중요한 거겠죠.
09:41273K는 뭡니까?
09:430도에서 이루었다는 거잖아요.
09:45그리고 또 이제
09:47나이트로젠 마이크로 포어 카본
09:5177K에서 일어나는 것도
09:53약간 뭐 그렇다라고 얘기하고 있습니다.
09:57그러면 얘는 우리가 한번 생각해 볼게요.
10:00압력이 올라가면 따라서
10:02부피가 어떻게 돼야 된다?
10:04한번 다시 돌아가 보겠습니다.
10:06이거래요.
10:07이게 너무 뭐 그냥 정말
10:10압력이 좀 올라가면 따라서
10:12얘가 모노레이어까지만 딱 하고
10:15더 이상 안 가다.
10:16끝에 이렇게 살짝 올라가는 것처럼 보일 수도 있지만
10:19어쨌든 모노레이어의 어떤 플래토가
10:23너무나 명확하게 보이고 있다.
10:26그럼 여기 온 김에
10:27이제 나머지 그래프도 한번 살짝 보고
10:29다시 앞으로 돌아갈게요.
10:31두 번째랑
10:34네 번째는 어떻게 보면 조금 비슷하게 생겼네요.
10:37이렇게까지 가는 거
10:38이렇게 모노레이어가 보여진다고 생각하는 데까지는 비슷한데
10:42얘는 이제 더블 레이어까지 멈추고
10:44아니면 얘는 그냥 계속 올라가고
10:47이런 정도로 좀 다른 것 같고
10:50그 다음에 3번 같은 경우 보니까
10:52모노레이어가 딱 어디다라고 얘기하기는 좀 어려운데
10:56그냥 끊임없이 붙는다.
10:58이거 뭔지 사실 이런 소재 있으면 되게 좋겠죠.
11:02여기 그냥 뭐 예를 들어
11:03하이드로젠이 이렇게 붙든지
11:05뭐 암모니아가 이렇게 붙든지
11:07이런 식으로 붙기만 한다면
11:09사실 모노레이어가 뭐 어디 있든
11:11뭐 얼마만큼 표면이 있든지 없든지는 관계없이
11:15그죠? 그거는 그냥 우리가
11:16모노레이어 표면이 얼마나 되는지 궁금한 거지
11:19꼭 그게 그걸 알아야만
11:20어떤 거에 응용을 한다는 건 아니잖아요.
11:24그러니까 우리의 궁금증을 해결하기에는
11:26별로 좋은 표면이랑 인터랙션하는 그런 세트는 아니지만
11:32우리가 뭔가를 저장한다는 면에서는
11:34사실 이거 너무 좋을 것 같아요.
11:36그죠? 끝도 없이 들어가니까
11:40그래서 3번은 사실 그닥
11:42이게 좀 현실적인 것은 아닌 것 같다.
11:47그 다음에 그 5번도
11:50뭐 모노레이어를 알기는 어렵지만
11:52어쨌든 뭐 어떤 더블레이어든지
11:55뭔가는 좀 플래토가 보이긴 하는데
11:58음.. 얘도 그닥 현실적인 것 같진 않다.
12:04그래서 뭐 좋은 소재인 것 같긴 해요.
12:073번과 5번이 우리의 관심에서 벗어난다는 건 아니고
12:11이런 소재들이 좋긴 하지만
12:14뭔가 명확하게 이해하기는 좀 어려울 수 있다.
12:19그런 면에서 우리는 이제 교과서 얘기니까
12:22교과서 얘기 입장에서 본다면
12:24이거 3개가 제일 좋겠네요.
12:25그래서 1번은 지금 케믹스 옵션 얘기가 됐고
12:292번은 모르겠지만 어쨌든 모노레이어를 찾기는 했고
12:33그 다음에 4번 역시 모노레이어를 찾고
12:37더블레이어든지 트리플레이어든지
12:39뭐든지 간에 이거의 배수에 의해서
12:42트리플레이어든지 이런 것들을 좀 찾아낼 수 있는
12:47그런 경향들을 보였다라고 얘기할 수 있겠고
12:51이 클래시피케이션은 브루나우어 클래시피케이션이라고 얘기를 합니다.
12:58다시 돌아갈게요.
12:59그래서 타입2, 다시 살짝 보고 올게요.
13:02타입2 모노레이어가 보이고
13:05어쨌든 계속 올라간다.
13:07타입2는 나이트로젠이 실리카겔에
13:10아까 보면 나이트로젠이 또
13:13포러스카본에서 70k에 붙는 것은
13:16타입1이라고 얘기를 했는데
13:17실리카겔에 붙는 것은 또 타입2에 해당한다고 하네요.
13:22그래서 보통 보면 이런 것들은
13:24여기 보시는 것처럼
13:25non-porous solid에서 이런 경우가 많이 보이고
13:29그 다음에 they are often referred to as
13:32sigmoid isotherm이라고 부른대요.
13:35sigmoid 무슨 뜻이에요?
13:36그게 s자 모양의 이런 뜻이거든요.
13:39s자 모양을 한번 볼까요 가서
13:43sigmoid 이게 s인가요?
13:46어떻게 봐야 s죠?
13:49이게 s, 이런게 s인데
13:51얘도 그냥 s
13:53이렇게 생겼다면 s 모양이 되겠네요.
13:58그러니까 뭐 이런 식으로 올라가는 게 다 그냥 딱히
14:01이건 s로 보기는 어렵지만
14:03얘는 아니지만
14:04나머지들은 좀 약간 sigmoid 형태의
14:08그런 isotherm이라고 얘기하겠다.
14:11그 다음 이런 솔리드로는
14:12포인트 b가 represent the formation of a monolayer.
14:16포인트 b 뭐였는지 기억하시죠?
14:18그들은 monolayer.
14:20이것도 사실 변곡점을 찾아야 되는 거니까
14:23수학적 테크닉이 좀 필요할 것 같긴 한데
14:26얘는 사실 보면 플래토가 오는 것까지 봤잖아요.
14:30근데 얘는 플래토까지 온다면
14:32사실 이 정도까지 봐야 될 것 같은데
14:34계속 올라가니까 플래토라고 안 보이고
14:37변곡점이 여기 어디 하나 있을 것 같고
14:40여기서는 변곡점이 있을까요?
14:45올라가다가 뭐 있겠죠.
14:48어딘가에 그런 변곡점에서 없을 것 같기도 하고
14:55없다면 사실 vm을 찾는 거는
14:57사실 기계적인 도움을 받아야 되는 것 같아요.
15:00컴퓨터나 이런 식으로
15:02어쨌든 적어도 우리가 뭔가 선택하지 않아도 된다고 한다면
15:09그건 좀 편하겠죠.
15:12다른 사람하고의 어떤 커뮤니케이션도 쉽고
15:15왜냐면 제가 읽은 값하고
15:17다른 사람의 읽은 값하고 다르면
15:19그건 오차로 작동을 하잖아요.
15:22근데 기계가 읽으면
15:23대부분의 기계는 오차가 굉장히 낮으니까
15:27믿는 거죠.
15:29그 다음에 type 4 isotherm도 보면 비슷했죠.
15:32그래서 벤젠이 아이언 옥사이드에 320k
15:36320k면 몇 도입니까?
15:38273이 27하고 47도 약 약 50도 정도
15:4350도 정도에서도 보면 얼마나 붙나
15:46한번 다시 볼까요? 꽤 많이 붙네요.
15:50그래서 이런 포러스 어쩌고도 있고
15:54그 다음에 여기 보시면
15:56effective pore diameter usually being between 2nm에서 20nm까지
16:01이렇게 되어 있으면
16:03이런 형태로 많이 보인다고 합니다.
16:05물론 모든 소재에서 이렇게 되진 않겠죠.
16:10The upper limit of adsorption is mainly governed by the total pore volume.
16:16포러가 있으면 그 안에
16:19그 포러 안에도 갇힐 테니까
16:22더 많은 것들이 들어가고
16:24포러가 다 차면 더 이상 안 보이겠죠.
16:26그래서 여기 보면 약간 요게 보였나 봐요.
16:30플래토가. 포러가 다 차면 더 이상 안 들어가고
16:34이제 거기까지만 있습니다.
16:35얘는 포러가 계속 올라가는 형태지만
16:38얘는 고정돼서 멈추는 그런 거라고 볼 수 있겠습니다.
16:45그리고 type 3랑 5는 아까 얘기한 것처럼 흔히 보기는 어렵고
16:51그냥 처음에는 굉장히 빠른 그런
16:57모노레어로 우리가 예측할 수 있는
16:59그런 업테이크 할 만한 부분을 받아들이는 경우가
17:03별로 안 보인다.
17:05그리고 many adsorption isotherm이 또 그 밖에도 많다라고 하는 거죠.
17:111, 2, 3, 4, 5만 있는 게 아니라
17:13그것들을 또 연합한 또 다른 것들도 있을 수 있다
17:16라고 하는 게 이제 얘기로 이제 보여집니다.
17:28이거 한번 볼게요.
17:30이거 이제 보니까 어떠한 것들이
17:35이게 다 이제 relative pressure 해가지고
17:38굉장히 빠르게 업테이크 되다가 플래토를 한번 보이고
17:41그 다음에 또 한번 보이고
17:43그 다음에 약간 변곡점을 보이다가 계속 올라갔다고 하는데
17:47이게 이제 만약에 여기가 모노레어인지 아닌지를 보고 싶으면
17:55얘가 요 갭이 요 갭하고
17:58약간 정수배에 가깝게 있는가 없는가
18:01요걸 보면 되겠죠.
18:03이렇게까지 나타나 준다면
18:04사실 너무나 좋을 것 같고요.
18:07이게 보면 run 한번 실험한거나
18:09두번 실험한거나 점들이 대부분 비슷하게 가고 있잖아요.
18:12너무나 비현실적인 것 같아 보이지만
18:17그런 일들이 있다고 합니다.
18:22그래서 이제 capillary condensation
18:23요게 이제 아까 보면
18:26시그모이드에서 위에 두번째 어떤 플래토가 보이는가 안 보이는가가
18:31요거에 해당하는 내용이라고 얘기를 했어요.
18:33그죠? 여기 4번에 보면
18:35요렇게 되어 있을 때
18:36그 뭔가에 올라가다가 끝부분에서 요런 리밋이 보인다면
18:41걔는 약간 포어가 있는 소재일 가능성이 높다라고 얘기한 거였죠.
18:46그래서 그렇게 얘기한 거에 있어서
18:49요런 포어가 있다면
18:50이 포어는 도대체 기체가 이 안에 들어가게 할 때
18:55어떤 행동들을 보이는가
18:56요거를 이제 한번 살펴보자는 거예요.
18:58요거는 약간의 이 포어 자체는
19:01미세관처럼 행동할 수 있겠다라고 하는 거겠죠.
19:05capillary condensation
19:08그래서 모든 고체들은 어느 정도는 좀 포러스하다
19:12포러스하다는 거에 대한 정의는 어떻게 내려지는지
19:15그 다음 페이지에 다시 한번 얘기하도록 하고요.
19:19이런 포러소티가
19:23이제 가스가 어떻게 행동하는지에 대한
19:26또 다른 어떤 이해해야 될 중요한 내용 중에 하나라고 얘기하는 겁니다.
19:32그래서 여기 보시면
19:35most interesting 하는 어쩌고가 이제 제올라이트인데요.
19:38제올라이트는 지금 보시는 것처럼 이렇게 생겼어요.
19:41가운데 이렇게 막 뻥 뚫려가지고
19:44이렇게 생겨 있으면 좋은 점이 뭐겠어요?
19:46이 안에 가둬서 뭔가를 뽑아내기도 쉽고
19:50반면에 또 이 표면점만 이용해도 엄청 많이 쓰겠죠.
19:55그래서 이 제올라이트가 예전에
19:59서해 유조선 와서 기름 쏟아졌을 때도
20:07굉장히 중요하게 이 포어들을 이용해서
20:10많이 기름기를 제거하고 이런 일들이 있었습니다.
20:16포어는 마이크로포어, 메조포어, 메크로포어로 나누는데요.
20:21이 단어는 사실 그닥 우리가 쉽게
20:27매칭이 되지 않는 듯한 그런 느낌이 있어요.
20:30왜냐하면 마이크로라는 단어가 2nm 이하
20:34메조포어는 2nm에서 50nm
20:37메크로포어는 50nm 이상
20:40여러분들 마이크로포어 그러면 어떤 느낌이에요?
20:43이게 한 마이크로미터 수준이 돼야 되지 않나?
20:45그리고 메조포어는 사실 메조라는 단어에 대한
20:50우리가 익숙해지지 않아서
20:52메크로는 적어도 마이크로보다 훨씬 큰 스케일이니까
20:55이것도 마이크로미터 이상
20:57거의 밀리미터까지 와야 될 거라고 생각하는데
21:00메크로잖아요.
21:01그러니까 우리가 보면 경제도 보면
21:06마이크로 이코노믹스 또는 메크로 이코노믹스
21:09뭐 이런 말 쓰잖아요.
21:10그런데서도 보면 마이크로는 미시해 가지고
21:13우리가 보지 못하는 그런 경제에 대한 얘기를 하는 거고
21:17메크로는 거시에서 우리가 볼 수 있는 것들에 대한
21:20얘기를 하는 거잖아요.
21:21이게 둘 다 볼 수 없는 영역인 것 같아요.
21:24그래서 이렇게 쓴다고 하는데
21:26어쨌든 이거에 대한 정의는
21:30여러분들이 이런 포러스 소재를 한다면 알아두셔야 돼요.
21:34가장 많이 쓰이는 단어는 메조포러스입니다.
21:38메조포러스가 마이크로까지 가지도 않을 뿐더러
21:43이게 보시면 이런 사이즈에 존재한다는 것을 알고 계셔야 돼요.
21:47그래서 나노미터끼리 나노입자들을 이렇게 쭉 두면
21:51이 사이가 만드는 이 포러스티
21:53이게 바로 메조포러스에 해당하고
21:57프레셔는 우리가 지난번에서도 보셨죠.
21:59보시면 지금 이렇게 되어 있으면
22:03이게 이 압력이 높은 거죠.
22:04이렇게 당연히 높다는 거고
22:06그 다음에 이게 기준이 된다면
22:09그거에 비해서 여기는 압력이 낮은 건데
22:11이것들을 왜 얘기하냐면
22:13뒤에서 제가 중요한 얘기를 할 건데요.
22:17이렇게 캐필러리가 쭉 있으면
22:19물이 이렇게 만들어지잖아요.
22:22이렇게 만들어지면
22:23지금 여기에서는 약간 컨케이브에 해당하는
22:27이런 구조의 그림이 그려지잖아요.
22:29그러니까 얘가 이렇게 되어 있을 때보다는
22:32확실하게 이 안에 압력이 낮아지는 거다 라고
22:36얘기할 수 있겠죠.
22:41제가 여기서 무슨 얘기를 하고 싶은가 하면
22:45좀 전에 보여준 이 포러스티가
22:48제가 그림을 잘 못 그리는데
22:51포러스티가 이렇게 있다고 해봅시다.
22:53나노입자들이 이렇게 있으면서
22:56그러면 이 사이로 기체들이 이렇게 들어가겠죠.
23:00그러면 여기에 이 포러스티 전체에 들어가는
23:04지금 뭔가가 개수들이 채워져 가지고
23:10이 안에 어떤 볼륨이나 또는 표면을 만든다면
23:14이 볼륨에 해당하는 값을
23:16우리가 어떻게 읽어낼 건지를 찾아내 본다고 한다면
23:20이게 이제 머큐리 프레셔링 방법이 있어요.
23:23그래서 머큐리는 액체 금속이잖아요.
23:30액체 금속을 이렇게 밀어 넣으면
23:32얘가 액체 금속은 표면상도 되게 컸잖아요.
23:38사실 잘 안 들어갑니다.
23:39자체적으로 표면을 만들고 싶어하는 에너지가 커서
23:44그런데도 억지로 밀어넣으면 들어가기 시작하겠죠.
23:48그런데 그 억지로 누르는 힘의 정도에 따라서
23:52얘가 포러스티가 이렇게 쭉 크면
23:56금속이 쉽게 들어갈 수 있을 텐데
23:58얘가 좀 작으면 억지로 넣어야 되겠죠.
24:02그러니까 수온 금속을 써서
24:10적당한 프레셔를 준 것을 조절하면
24:14그 안으로 만약에 약한 프레셔를 줬는데도 들어간다면
24:20대부분의 포러스티가 이렇게 만들어진 거고
24:23센 압력을 줘야지만 그 안에 들어간다면
24:26이렇게 굉장히 촘촘한 것들이 있다고 하는 것 같겠죠.
24:31그렇게 해서 그런 금속을 이용해서
24:35얼마만큼 포러스한가
24:37그리고 포러스티가 얼마나 큰가 작은가를 추측하는
24:40그런 방법들이 교과서에 적혀 있습니다.
24:43상세 내용은 혹시 궁금하시면 읽어보시고요.
24:46다 읽어보셔도 지금 제가 얘기한 이런 내용들 이상은 아니지만
24:52그닥 그거의 샘플 이런 것들을 보실 필요는 없을 것 같아서
24:56우선 생략했습니다.
25:00여기서부터가 제가 좀 중요한 내용이라고 말할 수 있겠는데요.
25:05컨덴세이션이 일어나면
25:08그 다음에 내로 캐필러리 그 안에 지금 어떻게
25:11나노 입자들이 쭉 있다고 친다면
25:13그 사이사이 하나하나가 다 작게 보면 캐필러리 처럼 보일 거잖아요.
25:18이렇게 캐필러리가 보였을 때
25:22이렇게 캐필러리가 낮게 들어가면
25:25이 안에서의 세트레이티드 베이퍼
25:29베이퍼가 처음엔 가스로 들어갔지만
25:31그 안에서 이제 자꾸 가스들이 모이다 보면
25:33결국은 물처럼 이렇게 캐필러리 처럼 만들어질 텐데요.
25:38이것들에 대한 현상을 우리가 좀 이해할 필요가 있다고 얘기하는 겁니다.
25:45그래서 캐필러리가 어떻게 일어날 것인가
25:52그 이제 그 포에 대한 솔리드가
25:54여기 보시는 것처럼 캐필러리 라이즈 인 더 포에서
25:58이 안에 있는 것들이 너무나 크대요.
26:01그래서 그냥 사실 어떻게 보면 캐필러리가 같은
26:05이런 뭐 예를 들어 나노 입자들이 이렇게 있다고 친다면
26:09이 사이에 이게 이렇게 쫙 펴져 있지는 않지만
26:13캐필러리 처럼 이렇게 붙어 있을 수 있잖아요.
26:16그러니까 이런 부분이 지금 보면
26:21either completely full of capillary condensation
26:25리퀴드가 이 사이에 완전히 채워져 있거나
26:28또는 그렇지 않으면 completely empty래요.
26:31그러니까 그 안에 차다가 만 경우는 없다는 거죠.
26:36차기 시작하면 다 차야 되는 거고
26:38아예 찰만큼 뭐가 없으면 안 차 있다는 거지
26:44그러니까 어떤 거는 차 있고 어떤 거는 안 차 있고
26:47이렇게 선택의 여지로 5호를 얘기한 게 아니에요.
26:50이거 아니면 이거다. 둘 중에 하나다.
26:52동전이 앞면 아니면 뒷면이지
26:54뭐 서 있는 경우는 볼 수 없다.
26:56이런 것처럼 액상에 여기 채워지거나
27:02또는 안 채워지거나 이거지
27:04그 사이를 뭐 조금 반만 채우다만
27:07이런 경우는 없다라고 얘기하는 겁니다.
27:11그래서 이제 보면 ideally는
27:14certain pressure below a normal condensation pressure에서
27:19모든 어떤 포어 사이즈가 다 이제 채워졌거나
27:25아니면 뭐 또 나머지는 또 empty거나
27:28이럴 수 있다라고 얘기하는 거죠.
27:30좀 전에 얘기한 이런 내용들로
27:32그리고 어드소프트 모노레이어 필름은
27:36이런 포어의 월에 일단 먼저 존재해야 되죠.
27:41그리고 나서 이제 결국은 여기다 채워지겠고
27:44그리고 이제 여기까지는 사실 뭐 그닥 큰 내용은 아닙니다.
27:47이게 이제 요런 애들이 이렇게 보세요.
27:49여기 붙어있다고 쳐보세요.
27:51얘네 둘을 굉장히 세게 잡고 있겠죠.
27:54그래서 이런 파티클을 애그리게이션 시키거나
27:59또는 붙어있게 애그리게이션을 하는데요.
28:02그렇게 만드는 굉장히 강력한 요인이 된다고 하는 겁니다.
28:07어떤 그 이런 나노 파티클이 사실 애그리게이션 되기 시작하면
28:14이게 뭉쳐있게 되면
28:16나노 입자로서의 특징을 안 보이게 되는 경우가 많아요.
28:20그리고 우리가 원하는 어떤 물리적인 특성을
28:24보지 못할 때도 많기 때문에
28:26얘네들을 가능하면 떼어놓고 싶을 경우가 많거든요.
28:30그때는 가능하면 보관부터 잘해야 되는 거죠.
28:34그러니까 수분이 없는 곳에서 보관을 시켜야
28:37보통 수분 있는 상태에서
28:38여러분들 뭐 가루 있는 거 보관해 보시면 알겠지만
28:41대부분은 나중에 떡지고 이런 경우 많잖아요.
28:45그런 것처럼 가능하면 물기가 없게 잘 보관해야
28:49또는 어떤 베이퍼가 될 만한 그런 것들이 없게 해야
28:54잘 보관할 수 있다 이런 뜻이 되겠습니다.
28:59이게 어떻게 보면 사실 여기서 제가 중간중간에
29:03저도 헛소리를 할 수 있거든요.
29:04잘 잡아주세요.
29:07이게 이제 그 그래서 나노 입자가
29:09제가 다시 한번 이렇게 그려볼게요.
29:12나노 입자가 이렇게 있는 상태에서
29:14여기 캠페라리 컨덴서이션
29:15지금 아까 보면 요렇게 컨덴서이션이 일어난다고 했잖아요.
29:19요렇게 일어나는 컨덴서이션이 일어나는데
29:23얘가 어떻게 보면 처음에 물 분자들이
29:28물 분자들이 이렇게 표면에 다 먼저 있다가
29:30일어난다고 했으니까
29:32얘가 이제 여기까지 가서 어쨌든 더 채워지고
29:35이런 상황이 벌어지는 거잖아요.
29:37그러면 얘가 이제 어쨌든 보면
29:45요기 압력이 더 낮다라는 것까지도 알겠고
29:48컨택트 앵글이 어떻게 보면 그 어떤 입자에서 보면
29:52이렇게 만들어지는 컨택트 앵글
29:54이 앵글이 아니라
29:58보면 이렇게 만들어지는 컨택트 앵글
30:00지금 요 앵글을 봐야 되는 거죠.
30:09요 앵글이고 여기서 보면 요 앵글인데요.
30:12요 두 개의 앵글을 비교했을 때
30:15얘가 훨씬 높잖아요.
30:17컨택트 앵글 보면 얘가 훨씬 높습니다.
30:20두 개에 있어서 어느 것이 더 잘 일어나게끔 되는 것인가
30:28어느 것의 에너지가 더 안정하고 높은가
30:33이거에 대한 생각을 좀 해봅시다.
30:36먼저 위에 거 한번 볼게요.
30:38이 위에 거는 어떻게 보면
30:40자기네끼리 인터랙션이 좋으니까
30:43다시 한번 그려보면
30:45자기네끼리 인터랙션이 좋으니까
30:47이런 형태로 있으려고 하겠죠.
30:49만약에 이 둘 사이에 인터랙션이 좋다면
30:51얘는 어떻게 줘야 돼요
30:53이렇게 돼야 되는 게 맞습니다.
30:55넓게 분포하고 싶어 할 거예요.
30:57그러면 얘가 이렇게 되기 위해서
31:02어떤 캐필러리를 캐필러리 표면을
31:05지금 얘가 이렇게 묶여져 있는 건 아니고
31:09얘가 지금 이렇게 먼저 돼 있다가
31:10나중에 붙는다고 했잖아요.
31:12그럼 얘가 이제 이 표면을 타고
31:15이렇게 이제 뻗어 나갈 텐데
31:18뻗어 나갈 때 그때도 그랬지만
31:19이렇게 뻗어 나가는 경우가 있을 수 있고
31:22근데 일면 사실 위에부터 밀리니까
31:24이렇게 항상 뻗어 나갈 거예요.
31:26이게 어떻게 멈춰 있지 않으면
31:28멈춰 있으면 이제 그때는
31:30이렇게 바뀔 수도 있겠죠.
31:32멈추면 이렇게 바뀔 수도 있는데
31:34처음에는 이렇게 있을 거예요.
31:36그러면 앞으로 나갈 때는
31:40이게 어드밴싱 앞으로 나갈 때는
31:43이런 모양으로 나타날 가능성이 높고
31:46그 다음에 상대적으로 늘
31:48그 다음에 디시딩 뒤로 후퇴할 때는
31:54요렇게 나타날 가능성이 높다 이겁니다.
31:57어드밴싱 형태일 때랑
31:59디시딩 형태일 때가
32:01어떻게 다른지를 좀 봐야 되는데요.
32:04어드밴싱은 그러면
32:06얘네들 사이의 인터렉션은 어떤 건가
32:10뭐 별로 없을 것 같아요.
32:11얘가 기본적으로 에너지가
32:12표면 에너지가 낮잖아요.
32:14낮은 데다가
32:15얘도 자기네들끼리
32:16지금 뭉쳐 있으려고 하는 거니깐
32:19그렇다면 얘에 비해서
32:26얘에 비해서 이게 쉬울지
32:28이게 쉬울지
32:30그러니까 어떤 데 쉽냐라는 얘기인가 하면
32:34이게 이제 이건 붙는 거잖아요.
32:36붙는 게 쉬운지
32:37떨어지는 게 쉬운지
32:39이거를 얘기하는 겁니다.
32:45어때요?
32:47붙는 게 쉬워 보여요.
32:51붙는 게 쉬워 보이는 게
32:54일단 기본적으로 얘가 붙는 거를
32:59원하지 않는다라고 하는 말하고
33:02붙기가 쉽다고 하는 거는
33:04조금 다르게 해석을 해야 되는 게
33:06얘가 어쩔 수 없이 있어야 된다면
33:08이 사이의 에너지는
33:11얘도 기본적으로 에너지가 낮았고
33:13얘도 서피스 텐션이 높으니까
33:15사실 자기 쪽으로 붙어 있으려고 하니까
33:18어떻게 보면 얘는 큰 에너지가 안 필요해도
33:22이 상황을 유지시킬 수 있는 거잖아요.
33:25반면에 오른쪽은
33:27지금 표면의 에너지가 높아요.
33:29상대적으로 컨택탱글이 낮으니까
33:32컨택탱글이 높으면
33:33표면 에너지가 낮다고 했잖아요.
33:36근데 컨택탱글이 낮으니까
33:38반면에 표면 에너지는 높습니다.
33:40많은 에너지를 이미 낮췄어요.
33:46지금 접촉면이 넓어졌으니까
33:49그렇죠?
33:50그러니까 이렇게 되어 있는 상태에서
33:52만약에 어두워지게 되는
33:55그러니까 결국 얘가 어두워지게 되는 방향이고
33:58어두워지게 되는 거고
34:00얘는 보면 디소프션되는 형태인 거잖아요.
34:04어느 게 더 잘 되냐 이거예요.
34:07어두워지게 될 겁니다.
34:09디소프션이 안 될 겁니다.
34:13그래서 그게 이제 여기 뒤에 나와 있는
34:16이 그림에 나타나 있어요.
34:18다시 한 번 얘기할게요.
34:19뭐가 잘 된다고요?
34:20어두워지게 되는 방향이
34:26디소프션보다 잘 된다 이거예요.
34:32이 그림이 그렇게 표시되어 있는 건지
34:33한번 설명을 해 봅시다.
34:36제가 지금까지 맞게 잘 온 거 같은데
34:40아무튼 여러분들도 한번 잘 생각해 보세요.
34:43지금까지는 뭐 그렇다고 친데
34:45이 그림에서 제가 얘기한 것과
34:47같은 얘기인지 한번 볼게요.
34:50어두워지게 되는 방향은 이렇게 일어난답니다.
34:54디소프션은 이렇게 일어난답니다.
34:56그럼 어두워지게 되는 방향은 낮은 볼륨으로 가고
35:01디소프션은 높은 볼륨으로 오네요.
35:06그럼 제가 한 얘기랑 맞나요?
35:12조금 이상하게 보이죠?
35:16근데 이제 좀 다시 보면
35:18이게 시간 텀에 대한 얘기는 없거든요.
35:21시간 텀에 대한 얘기가 없어서
35:23예를 들어 어두워지게 되는 방향
35:25똑같은 양만큼 어두워지게 되기 위한
35:30압력은 요 정도구요.
35:33그 압력만큼 떨어트리기 위한
35:36볼륨, 프레셔는 요만큼입니다.
35:40그럼 이제 어때요?
35:42제가 얘기한 내용이랑 좀 이해가 되나요?
35:47더 낮은 압력이나 되어야
35:50그만큼의 볼륨을 꺼낼 수 있다는
35:54얘기가 되는 겁니다.
35:59그죠?
36:01그러니까 떨어뜨리는 게 더 어렵다는 거예요.
36:05디소프션 시키기 위해서
36:08같은 볼륨을 꺼내기 위한 프레셔가
36:11훨씬 더 낮다.
36:14요건 거죠.
36:17이게 타임에 대한 텀이 없어요.
36:19만약에 지금 이 그래프만 본다면
36:21마치 좀 이상해요.
36:23이렇게 낮은 양만큼 들어갔다가
36:27높은 양만큼 나온다.
36:28그러면 전체적으로 양이 안 맞잖아요.
36:31그렇죠?
36:32지금 예를 들어 여기가 100이면
36:36100만큼 들어가서
36:37얘가 이제 쭉 100이었다가
36:42압력이 뭐 그래도 또 그렇게 읽어도 되겠네요.
36:46그죠?
36:47예를 들어 50, 50까지 가는데
36:50갈 때는 이런 프레셔까지 가야 되고
36:52그 다음에 50까지 나오기 위해서는
36:54이런 프레셔까지 와야 된다.
36:57라고 해석하면 그것도 되겠어요.
37:01그래서 요 그래프에 대한 걸
37:03이해하는 거를 좀 잘 생각해 보시기 바랍니다.
37:09그래서 앞서 얘기한 것들을
37:11이제 여기서 다시 정리했는데요.
37:12한번 각자 다시 읽어 보시고요.
37:15요런 내용들을 얘기할 때
37:17이제 요걸 해석하기 위한 거에
37:21V-shape 모양이랑
37:22그 다음에 잉크 밧데리 두 가지가 있어요.
37:25그래서 다시 이제 앞에 돌아가서 좀 얘기를 하자면
37:28여기 공간이 많으니까
37:31어떤 이제 고체의 포러스한데
37:33만약에 이런 식의 모양을 갖는 포러서티랑
37:38또는
37:44이런 형태의 포러서티를 갖는다고 쳐 봅시다.
37:46아까 제올라이트는 사실 이런 모양이 되겠죠.
37:49제올라이트
37:51그리고 뭐 이런 것도 많을 거라고 생각이 됩니다.
37:53이렇게 되어 있으면
37:54사실 쉽게 여기에 붙었다가
37:59또 쉽게 나갈 거니까
38:00이런 히스테레시스가 별로 안 보일 것 같아요.
38:03근데 반면에 이렇게 되어 있는 애들은
38:06여기 꽉 채우고
38:06잉크 밧데리처럼 나갈 때는
38:09어떻게 보면 이 좁은 공간으로 막 나가야 되는 거니까
38:12더 낮은 프레셔가 있어야 제대로 나갈 거 아니에요.
38:16그런 면에서 보면
38:18얘는 지금 이런 히스테레시스 루프를
38:22제대로 설명할 수도 있는 거죠.
38:24그래서 V쉐입으로도 설명할 수 있고
38:27또는 제올라이트로도 설명할 수 있고
38:29여러분들의 소재가 어떤 히스테레시스를 보이느냐에 따라서
38:33어떤 모양을 갖는 소재이겠구나라고
38:37예측할 수도 있다라고 하는 것을 설명하고 있습니다.
38:41그게 이제 여기 뒤에 나온 내용들이에요.
38:43그래서 한번 쭉 읽어 보시고요.
38:46여러분들의 단어로 잘 이해할 수 있으면 좋겠습니다.
38:53여기까지가 이제 어떻게 보면
38:56이번 슬라이드의 마지막이구요.
38:59그 다음 내용들은 제가 다음 거에 녹화해서
39:02다시 올려드리도록 하겠습니다.
39:05수고했습니다.
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