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커피 링 효과(coffee ring effect) |
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2024-10-14 ㅣ No.6775 커피 링 효과(coffee ring effect)
커피를 마시고 난 뒤 머그잔을 확인해 보면 동그란 띠 형태로 커피
얼룩이 남아 있는 것을 볼 수 있다. 실수로 종이에 커피를 한 방울 떨어뜨린 경우에 얼룩을 확인해 보아도
중심보다는 가장자리에 진하게 커피 자국이 남아있다.
바닥에 떨어진 액적은 바닥면과 접촉각, 표면장력 등에 따라 모양이 달라지지만 일반적으로 구형 모자(spherical
cap)의 형태를 유지하게 된다. 액적의 중심부와 가장자리의 증발율이 다르기 때문에 발생하는
현상이다. 이 현상을 커피 링
효과(coffee ring effect) 또는 커피 얼룩 효과(coffee
stain effect)라고도 한다.
중요한 것은 온도에 따른 물의 표면 장력(surface tension)이다. 표면 장력은 표면적을 작게 하려고
작용하는 장력을 의미하는데 일반적으로 온도가 낮아지면 표면 장력이 증가한다. 커피 입자가 증발하면 커피
링 효과(coffee ring effect)에 의해 바닥에 입자가 증착 된다. 따라서 가장자리의 표면 장력이 가운데 부분의 표면 장력보다 크게 되어 가장자리로 유동이 형성되게 되는 마랑고니
유동(marangoni flow) 현상이 일어나 입자가 증착 된다.
커피 링 효과(coffee
ring effect)는 <미세 입자를 포함한 액적이 증발할 때 가장자리에 쌓인다>는 간단한 내용의 논문이 97년 nature지에 실리게 되면서 알려졌다. 온도나 습도 등 주위 환경이나
액적과 바닥면의 접촉각 이력 현상 등을 조절하게 되면 커피 링 효과를 통해 원하는 두께 원하는 형태로 입자를 증착시킬 수 있다고 한다.
† 성부와 성자와 성령의 이름으로 아멘. 커피 링 효과(coffee ring effect),시사용어,시사상식,커피 얼룩 효과(coffee stain effect)
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