9급국가직공무원 2007-04-14 화학공학일반 6번 문제 해설

요약: 관의 단면적 급격한 변화로 인한 소용돌이 발생과 압력 손실은 특정 형상에 의해 유발되는 마찰 현상을 묻는다.

정답 근거:3. 형상마찰(form friction)
- 근거: 급격한 단면적 변화는 유체 흐름의 형상을 변형시켜 소용돌이(와류)를 생성한다. 이는 관의 기하학적 형태 자체에 의해 발생하는 마찰로 정의된다.

오답 포인트:
- 1. 표면마찰: 관 벽면과 유체 사이의 직접적 마찰을 의미하며, 이 문제의 맥락에서는 적합하지 않다.
- 2. 흐름마찰: 일반적인 유체 흐름 내 마찰을 지칭하지만, 구체적인 형상 변화에 대한 설명은 부족하다.
- 4. 충돌마찰: 유체 입자 간의 직접적 충돌을 의미하며, 소용돌이 형성의 주된 원인이 아니라고 설명하기 어렵다.

핵심 개념: 형상마찰은 유체 흐름 경로의 기하학적 특성 변화로 인한 에너지 손실을 나타낸다.

마무리 요약: 관의 단면적 변화로 인한 소용돌이와 압력 손실은 관의 형상 변화에 기인하는 형상마찰에 의해 발생한다.