모세관 수 계산기
Ca = μv/σ로 점성력과 표면장력의 비를 구합니다. 미세유체(microfluidics)에서 액적이 유지되는지 부서지는지를 가르는 핵심 지표입니다.
mPa·s
물은 상온에서 약 1.0mPa·s(=1cP)입니다.
m/s
N/m
모세관 수 Ca
1.3917e-4
표면장력이 지배적 — 계면이 매끈함
계산 근거Ca = (1.002×10⁻³) × 0.01 / 0.072 = 1.392e-4
이 식에는 길이나 밀도가 들어가지 않습니다. 계의 크기와 무관하게 유체의 물성과 유속만으로 정해지는 것이 모세관 수의 특징이며, 그래서 미세유체 채널의 크기와 무관하게 액적 형성 여부를 가르는 지표로 씁니다.
We = Ca·Re 관계가 성립합니다. edu/weber-number·edu/reynolds-number와 함께 보면 관성력· 점성력·표면장력 셋의 관계를 한눈에 볼 수 있습니다.
계산 방법
- 1점성계수, 유속, 표면장력을 입력합니다.
- 2모세관 수와 그 의미를 확인합니다.
자주 묻는 질문
Ca = μv/σ로, 점성력(μ×v)과 표면장력(σ)의 비율입니다. μ는 점성계수, v는 유속, σ는 표면장력입니다. 웨버 수와 달리 밀도나 길이가 식에 들어가지 않는 것이 특징입니다.
Ca≪1이면 표면장력이 지배해 액체-액체 계면(예: 미세유체 채널 속 물방울)이 표면장력에 의해 매끈한 형태를 유지합니다. Ca가 커지면 점성력이 표면장력을 압도해 계면이 늘어지거나 방울이 부서지기 쉬워집니다.
미세유체 칩에서는 채널이 매우 가늘어 유속이 느리고 점성력이 상대적으로 작아, Ca가 아주 작은 영역에서 작동하는 경우가 많습니다. 이 영역에서는 표면장력이 지배적이라 액적을 정밀하게 만들고 다루는 것이 가능해집니다 — 디지털 미세유체·액적 기반 PCR 등에 응용됩니다.
We = Ca·Re 관계가 성립합니다. 레이놀즈 수(관성력/점성력)와 모세관 수(점성력/표면장력)를 곱하면 관성력/표면장력, 즉 웨버 수가 됩니다.
전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이뤄지고 입력값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 식 그대로 계산되는지, We = Ca·Re 관계가 실제 계산에서 성립하는지(레이놀즈 수 계산과 대조) 검산했습니다.
- 이 식에는 길이나 밀도가 들어가지 않습니다. 계(system)의 크기와 무관하게 유체의 물성과 유속만으로 정해지는 것이 모세관 수의 특징입니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.