Generally, in the previous researches, it is found that a water droplet is respectively in Wenzel and Cassie-Baxter states on hydrophilic/hydrophobic rough surfaces. And Wenzel and Cassie-Baxter equations are used to estimate the apparent contact angle on the surfaces. However, difference between measured apparent contact angle and estimated apparent contact angle with the equations is recently reported and new model to estimate apparent contact angle on rough surfaces is proposed. In this study, wetting state and apparent contact angle on the surfaces with micro-pillars should be investigated to find solution of this argument. Using the high resolution microscope, the wetting state of the D.I.water droplet on the surface with micro-pillars was visualized and apparent contact angle of the D.I.water droplet was measured. On the basis of experimental data, the equations to estimate apparent contact angle were verificated and the general wetting characteristics on the surfaces with micro-pillars are finally classified.
이 연구에서는 극성 액체인 물, 에탄올 및 비극성 액체인 사염화탄소를 극성 표면인 유리와 비극성고체인 PVC와 테플론판 위에 떨어뜨린 후 접촉각을 측정하고, 액체-증기, 고체-증기, 및 고체-액체의 경계간의 자유에너지와 표면장력을 계산하였다. 접촉각의 크기는 액체의 종류 또는 표면장력 뿐 아니라, 고체 판의 특성에 따라서도 달라진다는 것을 확인하였다. 또한, 접촉각의 크기는 액체의 표면 장력의 크기와 반드시 일치하지는 않았다. 7차 교육과정의 ‘화학Ⅰ’ 교과서 8종과 여러 평가 문항들을 분석한 결과, 접촉각과 표면 장력의 크기를 단순히 분자 간 인력에 따라 비례하는 것으로 표현하는 경우가 있었고, 교육과정에서 요구하는 수준을 넘거나 현실적으로 관찰되지 않는 상황을 제시하는 경우도 있었다. 고등학교 학생들은 접촉각, 표면장력 그리고 분자간 인력에 관련된 이해가 부족한 것으로 나타났다.