유변학

김종엽 , 박승준 지음

고려대학교출판문화원 2023년 12월 26일 출간 종이책 : 2023년 11월 30일 출간

작품소개

책소개

유변학(rheology)은 물질의 유동과 변형에 관한 학문이다. 유변학은 기본적으로 역학 (mechanics)이지만, 물질을 다룬다는 면에서 물리, 화학, 생물, 지구과학, 공학, 식품, 의·치학 등 여러 다른 학문 분야와 관련을 갖고 있는 학제 간 학문이다. 유변학은 ‘어려운 학문’이며, 접근하기 쉽지 않은 학문으로 인식되기도 하는데 이러한 배경에는 기본 개념을 정확히 알아야 하는 역학의 문제를 수학이라는 도구를 통하여 이해하고 활용하는 데 여러 어려움이 있기 때문일 것이다.
이 책에서는 이러한 점을 고려하여 유변학의 기본 이론부터, 다양한 종류의 물질이 갖는 유변학적 특성에 대하여 기초부터 비교적 전문적인 내용까지 다루되, 역학적인 문제와 필수적으로 사용되는 수식에 대하여 물리적 개념 위주로 설명하였고, 유변학의 실제적인 활용을 위한 여러 접근법 등을 소개하였다. 이 책이 유변학을 새롭게 시작하는 공학계 학생들뿐만 아니라 유변학적 지식을 좀더 심화하거나 다른 여러 분야에서 유변학적 지식을 활용하고자 하는 연구원들에게도 도움이 될 수 있기를 기대한다.

목차

제1장 서론
제2장 고체, 유체, 스트레스
2.1 고체와 유체
2.2 스트레스 텐서
2.3 전단 유동에서 정의되는 유변학적 물질 함수
제3장 점도
3.1 유체의 점도
3.2 점도에 영향을 주는 변수
3.3 열 발생 비율
3.4 점도의 측정
3.5 제품설계와 점도
3.6 3차원 유동의 문제
제4장 점탄성
4.1 점탄성 거동
4.2 엔탈피 탄성과 엔트로피 탄성
4.3 선형 점탄성
4.4 선형 점탄성 물질 함수
4.5 라그랑주 비정상상태
4.6 선형 점탄성의 측정
4.7 제품설계와 선형 점탄성
4.8 비선형 점탄성
제5장 수직 스트레스 차이
5.1 전단 유동에서의 수직 스트레스 차이
5.2 수직 스트레스 차이에 의하여 나타나는 현상
5.3 수직 스트레스 차이의 생성 원인
5.4 보거 유체
제6장 신장 유변학
6.1 전단 성분이 없는 유동의 정의
6.2 신장 유동의 예
6.3 신장 점도
6.4 신장 점도의 측정
6.5 뉴턴성 유체의 신장 점도
제7장 구성방정식
7.1 물질의 객관성
7.2 코로테이셔널 좌표계에 의한 구성
7.3 텐서의 기초
7.4 컨벡티드 좌표계와 구성방정식
제8장 고분자 유변학
8.1 고분자 구조와 크기
8.2 고분자의 유변 물성
8.3 고분자 분자 이론
8.4 선형 고분자의 스트레스 완화 메커니즘
8.5 긴 가지 고분자의 스트레스 완화 메커니즘
8.6 튜브 모델을 기반으로 한 구성방정식
8.7 고분자 유변학의 산업공정과 분자량 분석에의 응용
8.8 고분자의 젤화
8.9 계면활성제 용액의 유변학
8.10 고분자 용융체의 벽면 미끄러짐
제9장 현탁액의 유변학
9.1 구형입자가 분산된 현탁액
9.2 입자의 분산과 응집
9.3 비구형입자 현탁액
9.4 비뉴턴성 액체에 입자를 분산한 현탁액
9.5 입자의 이동
9.6 현탁액 유변학의 종합 정리
제10장 에멀전과 계면 유변학
10.1 에멀전의 상 거동
10.2 에멀전의 유변 물성과 액적의 변형
10.3 HIPES
10.4 계면 유변학의 역할
제11장 유변 물성 측정
11.1 코시의 운동량 보존식
11.2 모세관 레오미터
11.3 회전형 레오미터
11.4 열 발생 문제
11.5 벽면 미끄러짐 이론
11.6 마이크로레올로지
11.7 유변 물성 측정 전략
그림 출처
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작가정보

저자(글) 김종엽

고려대학교 화공생명공학과 명예교수
서울대학교 화학공학과를 졸업하고 프린스턴 대학에서 박사학위를 받았다. 프린스턴 대학, 한국동력자원연구소 재료연구실, 충남대학교 고분자 공학과에서 근무 후 2001년부터 고려대학교 화공생명공학과에서 후학을 양성하며 주로 다상계의 유변학에 대한 실험 및 이론 연구를 수행하여 왔다. 오하이오 주립대학, 프린스턴 대학 방문교수를 지냈고, 한국화학공학회 형당교육상, 한국 유변학회 학술상을 수상하였다. 저서로 《우리가 가르쳐야 할 것들》(2021)이 있다.

저자(글) 박승준

한국공학대학교 생명화학공학과 교수
서울대학교 화학공학과를 졸업하고 같은 대학에서 박사학위를 받았다. 미시간 대학에서 박사후 과정을 거쳤고, LG 화학 기술연구원에서 근무 후 2007년부터 한국공학대학교에서 교수로 재직하고 있다. 고분자 멜트 분야를 중심으로 고분자 분자구조 모델링을 통한 유변물성 해석과 수치해석을 이용한 고분자 가공공정 최적화 등에 대하여 주로 연구하고 있다.