분말, 슬러리, 현탁액, 에멀전처럼 ‘입자’가 핵심 성능을 좌우하는 제품이라면 데이터 한 줄이 공정 조건과 고객 클레임을 동시에 흔듭니다.
그래서 입도분석은 단순히 평균값을 보는 시험이 아니라, 공정의 안정성과 제품의 재현성을 관리하는 “지도”에 가깝습니다.
특히 보고서에 흔히 등장하는 D10·D50·D90은 숫자 자체보다, 그 숫자가 어떤 전처리 조건과 어떤 측정 원리에서 나왔는지를 함께 이해해야 정확한 의사결정을 할 수 있습니다.
빠르게 핵심만 보고 싶다면 아래 순서대로 읽으면 됩니다. “어떤 방법을 쓸지” → “보고서 숫자를 어떻게 읽을지” → “오차를 줄이는 전처리” → “의뢰할 때 체크할 것” 순서입니다.
원리와 용어 ·
방법 비교 ·
결과 해석 ·
전처리 ·
의뢰 체크리스트
입도분석이 뭘 의미하나: 평균이 아니라 ‘입도분포’를 본다
현장에서 “입자가 얼마나 작아요?”라는 질문은 사실 “제품 안에 작은 입자와 큰 입자가 어떤 비율로 섞여 있나요?”라는 의미에 가깝습니다.
이때 핵심이 입도분포입니다.
같은 평균값이라도 큰 입자가 소량 섞이면 침강, 노즐 막힘, 분산 안정성, 코팅 균일성 같은 문제가 생길 수 있어요.
그래서 보고서는 보통 누적분포(%)와 밀도분포 형태를 같이 주고, D10·D50·D90처럼 대표 지점을 함께 표시합니다.
일반적으로 D50은 ‘중간값(중위수)’에 가깝고, D10은 더 미세한 쪽, D90은 더 거친 쪽의 대표 지점으로 이해하면 됩니다.
다만 여기서 중요한 포인트가 있습니다.
같은 시료라도 시료 전처리(분산, 초음파, 희석, 습식/건식 선택)와 측정 원리(예: 레이저 회절, 동적 광산란(DLS), 영상 기반, 체분석)에 따라 숫자가 달라질 수 있으므로, “다른 방법끼리 숫자만 맞춰 비교”하면 오히려 판단이 흔들릴 수 있습니다.
대표 측정법 한눈에 비교: 레이저 회절·DLS·체분석은 언제 쓰나
방법 선택은 ‘크기 범위·형상·분산 상태’로 결정된다
실무에서 가장 흔한 조합은 분말/슬러리에는 레이저 회절, 나노~서브마이크론 영역의 분산 입자에는 동적 광산란(DLS), 그리고 거친 입자/골재/과립에는 체분석입니다.
중요한 건 “내 시료가 어떤 상태로 존재하는가”입니다.
예를 들어 응집이 심한 분말을 강하게 분산시키면 ‘본래 1차 입자’를 보고, 약하게 분산시키면 ‘응집체 크기’를 보게 됩니다. 둘 다 의미가 있지만 목적이 달라요.
| 방법 | 강점 | 주의점 | 추천 시료 |
|---|---|---|---|
| 레이저 회절 | 빠르고 재현성이 좋으며 넓은 크기 범위를 커버하는 편 | 굴절률/흡수율 설정, 분산 조건에 따라 결과 변동 가능 | 분말, 슬러리, 현탁액, 과립 |
| 동적 광산란(DLS) | 나노/서브마이크론 영역에서 민감, 소량 시료도 가능 | 큰 입자 소량 혼입에도 결과가 크게 흔들릴 수 있음(산란 민감도) | 나노분산액, 에멀전, 미세 기포 |
| 체분석 | 직관적이고 표준화가 쉬우며 거친 입자에 강함 | 미세 영역 한계, 체 막힘/정전기/형상 영향 | 골재, 과립, 분급 관리 |
보고서 숫자 읽는 법: D10·D50·D90과 “폭(Span)”까지
입도분포 그래프에서 D10/D50/D90은 ‘어디에 입자가 몰려 있나’를 압축해 보여줍니다.
예를 들어 D50이 작아졌는데 D90이 그대로라면, 미세 입자가 늘었지만 거친 입자 꼬리(tail)는 남아 있을 수 있습니다.
반대로 D90이 커지면 큰 입자 쪽 문제가 생겼을 가능성이 높습니다.
이때 많이 쓰는 보조지표가 Span(예: (D90-D10)/D50) 같은 “폭” 개념입니다. 폭이 커지면 분급이 넓어져 공정 변동성이 커질 수 있어요.
또 하나 놓치기 쉬운 것이 ‘분포 기준’입니다.
장비에 따라 부피 기준/개수 기준/강도 기준 등 표현이 달라질 수 있어, 서로 다른 장비·방법(예: 레이저 회절 vs 동적 광산란(DLS)) 결과를 비교할 때는 보고서의 기준을 반드시 확인해야 합니다.
여기서 입도분석의 목적이 “스펙 충족”인지 “공정 원인 분석”인지가 정리되면, 필요한 지표도 자연스럽게 정해집니다.
오차를 줄이는 시료 전처리: 분산 조건이 결과를 만든다
같은 시료라도 시료 전처리가 다르면 입도분포가 달라집니다.
특히 분말은 정전기와 응집이, 슬러리는 점도와 기포가, 나노 분산액은 소량의 큰 이물/응집체가 변수가 됩니다.
그래서 “내가 무엇을 측정하려는가(1차 입자 vs 응집체)”를 먼저 결정하고 그에 맞춰 분산 조건을 고정해야 데이터가 쌓입니다.
아래는 실무에서 자주 쓰는 전처리 체크 흐름입니다. 순서를 통일해두면 입도분석 재현성이 확 올라갑니다.
- 습식/건식 중 무엇이 시료 특성에 맞는지 결정(침강·흡습·정전기 고려)
- 분산매/희석비를 고정하고, 필요 시 분산제 사용 여부를 기록
- 초음파/교반 조건을 “시간·출력·온도”까지 동일하게 관리
- 기포 제거(탈기)와 측정 전 안정화 시간(예: 1~3분)을 표준화
- 반복 측정으로 변동 폭을 확인하고, 조건을 조정해 최적화
품질 관리 관점에서는 “조건을 바꾸지 않는 것”이 가장 큰 개선입니다.
전처리 조건을 작업표준서(SOP)로 고정하고, 주기적으로 표준물질 또는 내부 기준 시료로 장비 상태를 확인하면 데이터 신뢰도가 올라갑니다.
외부 시험 의뢰를 한다면, 의뢰서에 분산 조건과 측정 목적(응집체 기준인지 1차 입자 기준인지)을 명확히 적는 것이 결과 해석 시간을 줄이는 지름길입니다.
시험 의뢰 체크리스트: “결과가 쓸모 있게” 돌아오게 만드는 질문들
외부에 입도분석을 맡길 때는 “장비가 좋은 곳”보다 “내 목적을 이해하고 조건을 기록해 주는 곳”이 훨씬 도움이 됩니다.
아래 항목을 의뢰 전에 한 번만 정리해도, 보고서가 공정 개선으로 바로 연결됩니다. 특히 레이저 회절은 설정값과 전처리 기록이 함께 남아야 추후 재현이 가능합니다.
| 측정 목적 | 스펙 판정(합/불)인지, 공정 원인 분석인지, 분산 안정성 비교인지 |
| 시료 상태 | 분말/슬러리/액상, 점도, 침강성, 응집 여부, 기포 발생 가능성 |
| 전처리 조건 | 시료 전처리(희석비, 분산매, 분산제, 초음파 조건)을 고정값으로 전달 |
| 희망 결과물 | 입도분포 그래프, D10/D50/D90, 반복 측정 통계, 원자료(가능 시) 요청 |
| 신뢰성 확인 | 표준물질 기반 확인 여부, 장비 교정/검증 기록, 반복성(RSD) 제공 가능 여부 |
공인기관이 필요한 경우(납품/규제/대외 성적서 제출)는 공인 범위를 확인하는 것이 우선입니다.
아래 버튼에서 공인 시험기관을 검색해, “입도/입자/분말 특성” 관련 범위를 실제로 보유했는지 확인해 보세요.
▼ 지금 바로 신청 사이트로 이동하기 ▼
결론: 좋은 입도분석은 “방법 선택 + 전처리 고정 + 해석 기준”의 조합
정리하면, 숫자를 맞추는 것보다 “내 목적에 맞는 방법을 선택하고, 전처리를 고정하고, 해석 기준을 일관되게 유지”하는 것이 가장 큰 성과로 이어집니다.
입도분포는 공정의 흔들림을 가장 먼저 보여주는 지표가 될 수 있고, 작은 꼬리 변화(D90 쪽) 하나가 품질 문제의 신호가 되기도 합니다.
앞으로 데이터를 쌓을 계획이라면, 한 번만 시간을 들여 조건을 표준화하고 표준물질 기반의 주기적 확인 루틴을 만들어 보세요. 그 순간부터 입도분석은 ‘시험’이 아니라 ‘관리 도구’가 됩니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 레이저 회절과 DLS 결과가 서로 다르게 나오는데 정상인가요?
정상일 수 있습니다. 레이저 회절은 산란 패턴을 이용해 부피 기반의 입도분포를 추정하는 경우가 많고, 동적 광산란(DLS)은 브라운 운동에서 ‘수화 반경(유체역학적 크기)’을 중심으로 해석합니다. 또한 큰 입자 소량 혼입, 시료 전처리 강도 차이로도 수치가 달라집니다. 비교는 “같은 방법·같은 조건”끼리 하는 것이 가장 안전합니다.
Q2. D10/D50/D90 중 무엇을 스펙으로 잡아야 하나요?
제품 이슈가 어디서 발생하는지에 따라 달라집니다. 분산성·반응성·광학 특성처럼 미세분이 영향을 주면 D10 쪽을, 평균적인 성능·촉감·충전성은 D50을, 노즐 막힘·스크래치·침강처럼 거친 입자 리스크는 D90을 우선 봅니다. 다만 스펙은 숫자 하나보다 입도분포의 “폭”까지 함께 관리할 때 안정적이며, 전처리 조건이 고정돼야 유효합니다.
Q3. 공인 성적서가 필요하면 무엇을 확인해야 하나요?
기관이 ‘공인’이라는 말만으로 충분하지 않고, 내가 원하는 시험이 해당 기관의 “인정 범위”에 실제 포함돼 있는지가 핵심입니다. 또한 반복 측정의 변동 폭, 장비 검증 절차(내부 기준 또는 표준물질 활용), 보고서에 전처리 조건이 기록되는지까지 확인하면 사후 분쟁이 줄어듭니다. 필요하다면 공인기관 검색에서 시험 분야와 규격/키워드로 직접 조회해 확인하는 것이 가장 확실합니다.
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