Laser Diffraction, Sedimentation, Electrical Sensing Zone Method와 같은 측정법들은 기본적으로 “입자는 구형”이라는 가정하에 결과를 제공하기 때문에 간접적인 방법일 수 밖에 없다. 이로 인해 원료의 거동 특성에 대해 잘못된 정보를 제공할 수 있다.

예를 들어, Laser Diffraction에서 불규칙한 형태의 입자가 어떤 크기의 이상적인 구형입자와 동일한 산란패턴을 보이면 불규칙한 형태의 입자를 그 구형입자의 크기로 환산하며, Sedimentation Method의 경우 불규칙한 형태의 입자가 어떤 크기의 이상적인 구형입자와 동일한 침강속도를 보이면 불규칙한 형태의 입자를 그 구형입자의 크기로 환산한다. Coulter Principle 또는 Electrical Sensing Zone Method의 경우에는 Aperture (또는 Orifice)를 통과하는 불규칙한 형태의 입자가 어떤 크기의 이상적인 구형입자와 동일한 전압 펄스 값을 보이면 불규칙한 형태의 입자를 그 구형입자의 크기로 환산한다는 의미이다.

1. Shape 분석의 중요성

상기의 시료를 간접적인 방법으로 측정하면 모든 입자들이 구형이라고 가정하기 때문에 평균 입경이 약 30μm인 동일한 입자로 평가하게 된다. 그러나 동적 이미지 분석법에 의한 상기 Thumbnail을 보면, 시료 내에는 세 개의 다른 형태의 입자들이 존재하고 있음을 알 수 있고 각 Sub-Population이 몇 퍼센트 정도 있는지 정확하게 구별할 수 있다.
따라서 입자가 구형이 아니거나 정확한 형상 정보가 없는 경우에 상당구형지름으로 측정해 입도분포를 추론하는 것은 정확하지 않기 때문에 입자의 형상에 대한 정보를 얻는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다.

2. Shape에 의한 직접적 분석의 중요성

아래 좌측의 예처럼 불규칙한 형상의 입자를 상당구형지름(Equivalent Spherical Diameter)으로 계산하면 약 100μm로 평가되지만 우측의 예처럼 형상을 고려하면 장축은 약 200μm, 단축은 약 80μm이기 때문이다. 또한 형상을 분석하면 Circularity와 Smoothness에 대한 정보도 얻을 수 있으므로 분체의 Flowability, Packing Density 등 보다 정확한 분체의 특성을 파악할 수 있다.
만약 사용자가 d100을 100μm로 규정하고 그 분포에서 벗어나는 “Outlier”인 Coarser Particle이 얼마나 있는지 분석하게 될 경우, Laser Diffraction과 같이 간접적인 방법으로 분석하게 되면 상기 입자는 “관리 사양"에 문제가 없는 입경으로 평가된다.
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