KR20130074277A - 기공률 측정 방법 및 그 장치 - Google Patents

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KR20130074277A
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Abstract

기공률 측정 방법 및 그 장치가 개시된다. 눈금이 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형인 외부 프레임과, 상기 외부 프레임의 타단을 통해 상기 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입되는 내부 프레임을 포함하는 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입시키는 단계; 상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제1 유입 길이를 측정하는 단계; 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 상기 기준량의 물을 유입시키는 단계; 상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제2 유입 길이를 측정하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 유입 길이의 차이를 이용하여 상기 측정 시편의 기공률을 계산하는 단계를 포함하는 기공률 측정 방법은 비싼 장비를 사용하지 않으며 간단한 원리로 다양한 다공성 시편의 기공률을 측정 할 수 있으며, 시편의 내부 공기를 제거하여 보다 정확한 기공률을 측정하는 효과가 있다.

Description

기공률 측정 방법 및 그 장치{Method and apparatus for measuring porosity}
본 발명은 기공률 측정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 해면상 재료 또는 가루입자의 퇴적같은 다공질의 재료를 취급할 때 그 공격의 다소를 표시하는 양을 기공률이라고 한다. 기공률은 공격을 포함한 외관상의 재료 전부의 용적에 대한 공격용적의 비율을 %로 나타낸다.
종래 기술에 따르면, 수은 침투를 이용하는 방법(mercury porosimetry)은 미세한 기공에 액체가 침투하는 모세관 현상을 이용하며, 측정결과는 일반적으로 압력(또는 기공의 크기)에 따라 침투되는 수은의 누적부피의 함수로써 나타난다.
또한, 종래 기술 중 모세관류 기공률 측정 장치(capillary flow porosimetry)는 액체(Wetting Liquid)를 기공에 채운 후 특정 가스(Non-Reaching gas)의 배출을 통해 관통 기공(Through pore)만 측정할 수 있다.
또한, 종래 기술 중 질소 가스가 물리적으로 흡착 및 탈착하는 현상을 이용한 장치(Surface Area & Pore size Analyzer) 또는 단면 분석(Cross-section analysis)을 이용한 μCT 등 고가의 장비가 기공률 측정에 이용된다.
하지만, 이러한 종래 기술들은 기공의 크기가 작을수록 높은 압력을 필요로 하여 압력을 제어해야 하며, 장비 가격이 고가이기 때문에 측정 비용이 높은 문제점이 있다.
또한, 아르키메데스(Archimedes) 원리를 이용한 종래 기술의 기공률 측정 장치는 수두를 측정하는 곳의 폭이 비교적 넓어 측정의 차이가 크게 나타나지 않아 정밀한 측정이 어려운 문제점이 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 비싼 장비를 사용하지 않으며 간단한 원리로 기공률을 측정 할 수 있는 기공률 측정 방법 및 그 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 시편의 내부 공기를 제거하여 보다 정확한 기공률을 측정할 수 있는 기공률 측정 방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 눈금이 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형인 외부 프레임과, 상기 외부 프레임의 타단을 통해 상기 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입되는 내부 프레임을 포함하는 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입시키는 단계; 상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제1 유입 길이를 측정하는 단계; 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 상기 기준량의 물을 유입시키는 단계; 상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제2 유입 길이를 측정하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 유입 길이의 차이를 이용하여 상기 측정 시편의 기공률을 계산하는 단계를 포함하는 기공률 측정 방법이 제공된다.
본 실시예는, 상기 제1 유입 길이 측정 단계 전에, 상기 투명 배관의 타단과 결합하며 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 상기 측정 시편 내의 기체를 제거하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 유입 길이 측정 단계 전에, 상기 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기공률 계산 단계에서 다음과 같은 식을 이용하여 기공률을 계산할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, 상기 측정 시편은 3차원 세포지지체가 될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 눈금이 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형인 외부 프레임과, 상기 외부 프레임의 타단을 통해 상기 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입되는 내부 프레임을 포함하는 본체; 일단이 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관; 및 상기 본체로부터 상기 투명 배관에 유입된 물의 유입 길이를 측정하는 길이 측정 수단을 포함하는 기공률 측정 장치가 제공된다.
본 실시에는 상기 투명 배관의 타단과 결합하며, 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 진공 펌프는 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 기준 레벨로 조절되어 상기 측정 시편 내의 기체를 제거하며, 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 기준 레벨로 조절되어 상기 투명 배관 내의 기압을 낮출 수 있다.
또한, 본 실시예는 상기 투명 배관을 상기 외부 프레임의 일단에 결합시키는 결합 수단을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 진공 펌프는 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 정도를 조절하는 밸브를 더 포함할 수 있으며, 상기 본체는 주사기가 될 수 있고, 상기 투명 배관은 등간격의 눈금이 표시될 수 있다.
또한, 상기 길이 측정 수단은 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 투명 배관에 유입된 상기 물의 제1 유입 길이를 측정하고, 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 투명 배관에 유입된 상기 물의 제2 유입 길이를 측정하되, 상기 측정 시편의 기공률은 상술한 식을 이용하여 계산할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 기공률 측정 방법 및 그 장치는 비싼 장비를 사용하지 않으며 간단한 원리로 다양한 다공성 시편의 기공률을 측정 할 수 있으며, 시편의 내부 공기를 제거하여 보다 정확한 기공률을 측정하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 장치 중 본체에 대한 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 장치 중 본체에 투명 배관을 연결한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 장치 중 본체에 시편을 삽입한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 장치를 이용하여 시편의 기공률을 측정하는 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 방법의 흐름도이다.
본 실시예는 일단에 형성된 개방면이 좁은 원통형 장치를 이용하여 수두(水頭)의 변화 및 변화량을 쉽게 감지하여 시편의 기공률을 간단히 측정하는 특징이 있다. 즉, 본 실시예는 시린지 형태의 본체를 이용하여 수두의 변화를 미감하게 측정함으로써 저렴한 비용으로 편리하게 시편의 기공률을 측정할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 기공률 측정 방법을 각 단계별로 설명한다. 각 단계별로 기술되는 과정은 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
단계 S110에서, 후술할 본체의 구성요소 중 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입시킨다. 측정 시편은 기공률을 측정하려는 대상물이다. 측정 시편과 함께 투입하는 물은 일반적으로 사용하는 물이다. 물의 기준량은 외부 프레임의 내부 수용량을 넘어서지 않는 범위내에서 정해질 수 있다.
단계 S115에서, 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관의 타단과 결합하며 투명 배관 및 외부 프레임 내의 기압을 낮게 설정하는 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 측정 시편 내의 기체를 제거한다. 이 단계는 선택적으로 적용가능하다. 즉, 시편 내의 기공이 큰 경우에는 별도의 진공 형성 과정이 필요없이 기공에 물이 채워질 수 있으므로, 이 단계는 생략될 수 있다. 또한, 각 기공에 물을 채우기 위해서 어느 정도 압력이 필요한 경우 이 단계를 수행할 수 있다.
여기서, 기준 레벨은 특정 진공 레벨을 의미하며, 측정 시편 및 기준 시편에 대한 물 유입량을 측정하는데 동일하게 적용되는 진공 정도를 나타내는 레벨이다.
단계 S120에서, 내부 프레임을 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 물의 제1 유입 길이를 측정한다. 내부 프레임은 외부 프레임 내에서 이동 가능하기 때문에 기준이 되는 특정 위치에 놓인다.
이 경우 외부 프레임 내부에 수용된 물의 수두는 투명 배관 내에 위치할 수 있으며, 제1 유입 길이는 시편이 없을 때 기준량의 물의 수두가 투명 배관 내에 위치하는 지점으로부터 측정 시편이 물과 함께 투입한 경우 물의 수두가 투명 배관 내에 위치하는 지점까지의 길이가 될 수 있다.
이러한 측정을 위하여 측정 시편을 외부 프레임 내부에 투입하기 전에 기준량의 물만을 외부 프레임 내부에 투입하여 투명 배관 내에서 수두의 위치를 기준 위치로 측정하여 표시할 수 있다.
단계 S130에서, 본체의 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 기준량의 물을 유입시킨다. 기준 시편은 내부에 물이 유입될 기공이 존재하지 않으며, 측정 시편과 외관상의 부피가 동일한 시편이 될 수 있다.
단계 S135에서, 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 투명 배관 내의 기압을 낮게 설정한다. 이 단계는 상술한 측정 시편에 적용된 조건과 동일한 조건을 부여하기 위한 단계이다.
단계 S140에서, 내부 프레임을 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 물의 제2 유입 길이를 측정한다. 내부 프레임은 상술한 바와 같이 외부 프레임 내에서 기준 위치에 놓인다.
여기서, 제2 유입 길이도 시편이 없을 때 기준량의 물의 수두가 투명 배관 내에 위치하는 지점으로부터 기준 시편이 물과 함께 투입한 경우 물의 수두가 투명 배관 내에 위치하는 지점까지의 길이가 될 수 있다.
단계 S150에서, 제1 및 제2 유입 길이의 차이를 이용하여 측정 시편의 기공률을 계산한다. 기공률을 계산하는 수식은 다음과 같을 수 있다.
Figure pat00002
(1)
여기서, 제1 유입 길이와 제2 유입 길이는 각각 기준점으로부터 측정 시편 및 기준 시편에 의해 달라진 수두의 위치까지의 길이가 될 수 있다. 여기서, 기준점은 시편이 없는 경우의 수두의 위치가 될 수 있다.
본 실시예에 측정 시편으로 사용되는 대상은 3차원 세포지지체가 될 수 있다. 기계공학을 기반으로 한 조직공학에서는 손상된 생체조직에 대해 체외에서 세포배양을 통하여 인공적으로 조직을 재생한 후 손상된 부분에 재생된 조직을 이식함으로써 장기의 기능이나 손상된 부분을 복원하는데, 필요한 조직을 채취하여 세포를 배양, 증식시켜 새로운 조직 및 장기를 형성하기 위해서는 3차원 형상의 세포지지체(scaffold)가 필요하다.
세포지지체는 생체 내 또는 시험관 내에 적용가능하며, 생체 내 적용 시 인체 부피 대체물(filler)로 사용할 수 있다. 세포지지체는 재생하고자 하는 생체 조직의 형태를 유지하고, 배양하고자 하는 세포의 점착과 증식, 분화를 효과적으로 유도하며, 높은 생체 친화성과 지지체로서의 역할을 다한 후, 생체내에서 안전하게 흡수 및 분해될 필요가 있다.
이하에서는 상술한 각 단계를 기공률 측정 장치의 예시에 대한 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 기공률 측정을 위한 시린지형 본체가 도시된다. 본체는 후술할 바와 같은 형상을 가지면 본 발명에 적용될 수 있으며, 보다 간편히 실험하기 위하여 상용 주사기도 본 발명의 시린지형 본체로 이용될 수 있음은 물론이다.
본체의 외부 프레임(110)은 외부에 보이는 눈금이 일측에 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형이 될 수 있다. 외부 프레임(110)은 플라스틱 종류의 재질로 형성될 수 있다. 외부 프레임(110)의 일단에는 관 형상의 돌출부(115)가 연장되어 형성될 수 있다. 관 형상의 돌출부(115)는 외부 프레임(110)의 일단의 일부가 될 수 있으며, 외부로 개방된 개방면의 직경(D1)(또는 넓이)은 외부 프레임(110)의 몸체를 형성하는 중간 영역의 단면 직경(D2)(또는 넓이) 보다 작을 수 있다. 따라서 관 형상의 돌출부(115) 및 이와 연결되는 후술할 투명 배관(130)은 종단면 면적이 작은 통공이 형성되어 있으므로, 그 내부에서의 수두의 변화는 민감하게 감지될 수 있다.
또한, 본체의 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)의 타단을 통해 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입될 수 있다. 내부 프레임(120)은 외부 프레임(110)과 같이 원통형 형상이 될 수 있으며, 그 연장방향으로 외부 프레임(110) 내부에서 이동이 가능하다. 내부 프레임(120)의 일단은 밀폐 부재(125)가 형성되어 외부 프레임(110)의 일단 측에 유입된 물이 외부 프레임(110)의 타단 측으로 유출되지 않도록 할 수 있다. 본 명세서에서는 내부 프레임(120)의 밀폐 부재(125)가 외부 프레임(110)의 내측과 물이 샐 틈 없이 결합한 상태에서 외부 프레임(110)에 삽입되는 것을 밀폐 삽입이라고 정의한다.
도 3을 참조하면, 일단이 외부 프레임(110)의 일단, 구체적으로, 관 형상의 돌출부(115)에 결합하는 투명 배관(130)이 도시된다. 투명 배관(130)의 타단은 후술할 진공 펌프(520)에 결합할 수 있다. 투명 배관(130)은 수두의 위치를 측정하기 위해, 수두의 움직임을 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있으며, 등간격의 눈금이 외부에서 볼 수 있도록 표시될 수 있다. 투명 배관(130) 이단의 개방면 넓이는 관 형상의 돌출부(115)의 외경에 따른 넓이와 동일 또는 유사할 수 있다.
또한, 관 형상의 돌출부(115)와 투명 배관(130)의 결합력을 강하게 유지하기 위해 결합 수단(135)이 마련될 수 있다. 결합 수단(135)은 관 형상의 돌출부(115)와 투명 배관(130)이 결합하는 부위에서 그 결합부위를 압박하여 그들의 결합력을 높임으로써, 물이 외부로 새어 나가지 않도록 할 수 있다. 결합 수단(135)은 다양한 재질, 형상 등으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 케이블 타이, 끈, 테이프 등이 될 수 있다.
상술한 바와 같이 투명 배관(130)에는 세 가지 위치가 표시될 수 있다. 즉, 시편이 없을 때 기준량에 따른 물의 수두가 위치하는 지점, 측정 시편이 기준량의 물과 함께 투입된 경우 물의 수두가 위치하는 지점, 기준 시편이 기준량의 물과 함께 투입된 경우 물의 수두가 위치하는 지점이 투명 배관(130)에 표시될 수 있다.
도 4를 참조하면, 시편(410)이 본체의 외부 프레임(110) 내부에 수용된다. 본체의 외부 프레임(110) 내부는 시험 대상인 시편을 수용하기에 충분한 부피로 형성될 수 있다. 시편(410)은 상술한 바와 같이 측정 시편과 기준 시편으로 구분될 수 있다.
도 5를 참조하면, 투명 배관(130)에서 시편(410)의 종류에 따라 달라진 수두의 위치차를 측정하는 측정 수단(510)이 도시된다. 측정 수단(510)은 다양한 도구가 될 수 있으며, 예를 들면, 버니어 캘리퍼스(vernier calipers)가 될 수 있다.
기공률 측정 장치 본체의 외부 프레임(110)은 진공 펌프(520)와 투명 배관(130)으로 연결된다. 여기서, 진공 펌프(520)와 투명 배관(130)이 서로 결합하는 부위는 누수 방지 및 공기가 새는 것을 방지하기 위하여 다양한 테이프, 예를 들면, 테프론 테이프, 전기 테이프 등과 같은 테이프로 밀봉할 수 있다.
진공 펌프(520)는 전기 또는 가스를 이용하여 공기압을 낮게 하여 진공에 가까운 상태를 만드는 장치이다. 본 발명에 따르면, 시편(410)의 내부 기체를 빼내기 위하여 시편(410)이 수용된 외부 프레임(110)의 내부 압력을 낮게 유지할 수 있다. 이러한 특정 조건의 압력을 기준 레벨이라 지칭하며, 진공 펌프(520)는 외부 프레임(110)과 연결된 투명 배관(130) 내의 기압을 낮추는 정도를 조절하는 밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 조작자는 해당 밸브를 조작하여 진공 정도를 특정 레벨로 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 기공률 측정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 즉, 기록 매체는 컴퓨터에 상술한 각 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 될 수 있다. 이 경우 본 실시예는 소정의 전자 시스템과 연동하여 소프트웨어로 동작하는 하드웨어로 시편의 기공률을 측정할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합한 형태로 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있다.
상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 기공률 측정 방법 및 그 장치는 특정 형상 및 재료를 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 형상이 아닌 다른 형상을 구현하거나 다른 재료를 사용하더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 각 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있다.
해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 외부 프레임 115 : 관 형상의 돌출부
120 : 내부 프레임 125 : 밀폐 부재
130 : 투명 배관 135 : 결합 수단
410 : 시편 520 : 진공 펌프

Claims (12)

  1. 눈금이 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형인 외부 프레임과, 상기 외부 프레임의 타단을 통해 상기 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입되는 내부 프레임을 포함하는 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입시키는 단계;
    상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제1 유입 길이를 측정하는 단계;
    상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 상기 기준량의 물을 유입시키는 단계;
    상기 내부 프레임을 상기 외부 프레임의 기준 위치에 설정하고, 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관에 유입된 상기 물의 제2 유입 길이를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 유입 길이의 차이를 이용하여 상기 측정 시편의 기공률을 계산하는 단계를 포함하는 기공률 측정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유입 길이 측정 단계 전에,
    상기 투명 배관의 타단과 결합하며 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 상기 측정 시편 내의 기체를 제거하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 유입 길이 측정 단계 전에,
    상기 진공 펌프를 기준 레벨로 조절하여 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 단계를 더 포함하는 기공률 측정 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기공률 계산 단계에서 다음과 같은 식을 이용하여 기공률을 계산하는 것을 특징으로 하는 기공률 측정 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 측정 시편은 3차원 세포지지체인 것을 특징으로 하는 기공률 측정 방법.
  5. 눈금이 표시되며 일단의 개방면 직경이 몸체 종단면 직경보다 작고 내부가 빈 원통형인 외부 프레임과, 상기 외부 프레임의 타단을 통해 상기 외부 프레임의 내부에서 이동 가능하도록 밀폐 삽입되는 내부 프레임을 포함하는 본체;
    일단이 상기 외부 프레임의 일단에 결합하는 투명 배관; 및
    상기 본체로부터 상기 투명 배관에 유입된 물의 유입 길이를 측정하는 길이 측정 수단을 포함하는 기공률 측정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 투명 배관의 타단과 결합하며, 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 진공 펌프를 더 포함하는 기공률 측정 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 진공 펌프는 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 기준 레벨로 조절되어 상기 측정 시편 내의 기체를 제거하며,
    상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 기준 레벨로 조절되어 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 것을 특징으로 하는 기공률 측정 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 투명 배관을 상기 외부 프레임의 일단에 결합시키는 결합 수단을 더 포함하는 기공률 측정 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 진공 펌프는 상기 투명 배관 내의 기압을 낮추는 정도를 조절하는 밸브를 더 포함하는 기공률 측정 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 본체는 주사기인 것을 특징으로 하는 기공률 측정 장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 투명 배관은 등간격의 눈금이 표시되는 것을 특징으로 하는 기공률 측정 장치.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 길이 측정 수단은 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 측정 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 투명 배관에 유입된 상기 물의 제1 유입 길이를 측정하고, 상기 본체의 상기 외부 프레임의 내부에 기준 시편과 기준량의 물을 유입된 경우 투명 배관에 유입된 상기 물의 제2 유입 길이를 측정하되,
    상기 측정 시편의 기공률은 다음과 같은 식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 기공률 측정 장치.
    Figure pat00003



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