부산·대전지역 교수, 연구원, 기업대표를 중심으로 한 전문가 모임을 가진지도 1년이 되어 간다. 모임 운영은 딱히 주제를 정하기보다는 그저 세상 돌아가는 이야기가 좋아서 만난다. 만남이 끝나고 나면, 주로 대금연주 들려주는 파전집으로 막걸리와 해물전 먹으러 자주 가는 편이다. 그런데 이런 분위기를 제대로 즐기려면 스산한 가을 날씨가 제격이다. 다시 이런 분위기를 만나려면 내년이 되어야 된다. 세월은 이렇게 훌쩍 간다. 나이가 들어가면서 느끼는 건데 노래나 음악을 잘하는 사람이 무척 부러울 때가 많다. 요즘 잘 나가는 꼬마 트로트 가수+ 색소폰 연주가와 같이... 시멘트·콘크리트만 평생 같이하다 보니 젊었을 때는 직업으로 좋았는데 나이 들어서는 별로 활용성을 못 느끼고, 찾는 사람이 별로 없다. 그래서 일찌감치 새로운 분야를 공부해와서 나름 역할도 하고, 남들과 차별화된 삶을 살아가려고 노력하고 있다. 

 경자(庚子)년 새해 첫날에는 주요 집안 행사(생일과 제사 등)를 휴대폰 일정표에 정리하던 때가 바로 엊그제 같다. 이제 1년이라는 큰 숫자가 막 없어지려고 한다. 그리고 본지에 집필을 시작한 지도 벌써 10년 10개월... 당시는 길어야 1년 정도만 해야 한다고 생각했었는데 집필 주제가 시간이 갈수록 많아져 현재는 200호 정도는 큰 문제가 없을 것 같다. 나는 1년 주제를 미리 정하여 어느 정도까지 기본사항들을 틈틈이 메모해두고 계속 첨삭(添削)하는 형식으로 글을 쓴다. 만일 해외 견학, 사회적 이슈 같은 특별한 기사가 있으면 중간에 끼워넣기 형식이다. 이젠 독자층도 많아져 주변에서 유튜버를 해보라고 권해서 거금 들여 컴퓨터도 기종변경, 영상 장치를 산 지도 벌써 1년이 되어간다. 어쨌든 본지 독자들과 인연을 맺은 지도 벌써 강산이 변한다고 하는 세월이 흘러버렸다. 요즘은 가끔 거울을 본다. 무엇이 변했나를 보기 위해서이다. 사실 하드웨어적인 부분은 나름대로 제대로 된 규칙적인 생활로 큰 변화가 없는 것 같은데, 소프트웨어 부분에서는 좀 성숙하였는지 잘 모르겠다. 남자들은 나이 들면 어린아이처럼 철이 없다고 해서... 처도 대학교수 생활 41년을 마치고, 정부로부터 황조근정훈장을 받고, 2월에 정년퇴직했다. 현재 임용되는 사람은 41년을 근속할 수가 없는 기록이다. 처녀 시절부터 65세 정년까지, 결석 지각없이 참으로 고생도 많았다. 돌이켜보면, 나는 처의 도움을 많이 받아 직장생활도 순탄하게, 퇴임 이후에도 지금까지 바쁜 생활을 계속할 수 있게 해 준 것도 전적으로 처의 도움인 것 같다. 특히, 요즘같이 출장이 많은 나에게 코로나 19에 주의하라고 실크실로 만들어준 전통 매듭방식의 고급 마스크 스트랩(사진 1)까지 만들어주었다. 이 자리를 빌려서 그동안 못다한 감사한 마음을 한 번에 전하고 싶다.

 각설하고, 1편에서는 밀도의 개념과 시멘트 밀도와 JIS 규격의 변천에 대하여 설명했고, 2편에서는 마지막으로 시멘트 밀도 시험 방법, 자주 사용되는 분체 밀도의 측정 방법에 대하여 알아보려고 한다.     

3. 시멘트 밀도의 시험 방법에 대하여

 JIS R 5201 : 2015에서 밀도의 측정재료는 시멘트의 반응이 촉진하지 않도록 하기 위하여 등유(밀도 : 0.78∼0.82g/cm3) 나 경유(밀도 : 0.80∼0.85g/cm3) 등의 광유와 르샤틀리에( Le Chatelier) 플라스크(이하 플라스크로 칭함)로 부르는 전용 유리기구가 규정되어 있다. 그림 1에 JIS R 5201 : 2015에 규정되어 있는 플라스크를 나타내었다. 기타로는 측정값에 영향을 주지 않도록 하기 위하여 시멘트 시료량, 르샤틀리에 플라스크의 20℃에서 용적 및 치수, 시험 중의 수조의 수온 차 등의 측정·재료의 조건이 규정되어 있다. 특히, 수조의 수온 차에 의해 광유의 밀도가 변화하여 측정값에 영향을 미치기 때문에 밀도 시험 중의 수조의 수온 차이는 0.2℃를 초과하지 않도록 규정되어 있다. 수조의 온도 차가 1℃ 이상이면 광유의 용적은 약 0.22mL 변화되는 것이 알려져 있고, 시멘트의 밀도시험 결과에 약 0.021g/cm3의 오차를 보인다고 확인되고 있다. 그 때문에 밀도시험은 사진 2에 나타낸 바와 같은 디지털 온도계가 달린 수조를 이용해서 온도관리를 철저히 하고 있다. 시멘트의 밀도시험에는 광유가 들어간 플라스크에 소정량의 시료를 넣어, 읽은 광유의 액면 높이를 나타내는 용적과 그림 2의 ① 식을 이용한다. 구체적으로는 플라스크의 눈금 0∼1mL의 사이까지 광유를 채우고, 마개를 하고, 광유의 온도와 밀도시험을 시행한 수조의 수온과 실온이 일치하도록 온도 조정을 실시한다. 다음으로 시료투입 전에 액면 높이를 읽는다. 이때의 눈금을 정확히 읽기 위하여 루베 등의 도구를 이용하기도 한다. 그 후, 보통포틀랜드시멘트의 밀도측정에서는 100g을 0.1g까지 계량하고, 조금씩 조용히 플라스크에 넣는다. 전부 시료를 넣은 후에 시료와 함께 플라스크의 광유 내에 들어간 공기를 뽑기 위하여 플라스크에 적당한 진동을 가하여 광유내 들어간 공기를 충분히 빼낸 후에 시료 중의 수온 차이가 0.2℃ 미만으로 관리된 수조 중에 플라스크를 정치한다. 측정 시료마다 다르지만, 광유의 액면이 안정될 때까지 정치 시간은 최대 8∼12시간을 하는 경우도 있다. 광유의 액면이 거의 변화하지 않을 때까지 정치하고, 그 후 액면의 눈금을 읽는 것으로부터 밀도측정이 가능하다. 일반적으로 동일한 재료의 측정에서는 밀도가 낮은 재료를 측정하면 재료의 부피가 높기 때문에 밀도가 높은 재료에 비해 광유의 액면은 높게 된다. 표 2에 밀도시험에 필요한 시료량을 나타내었다. 표 2에 나타낸 바와 같이 각종의 포틀랜드시멘트, 플라이애시나 고로슬래그미분말 등의 혼화재의 시료량은 70∼100g까지라는 것이 알려져 있다. 사진 3에 다른 재료를 측정한 예로써 고로슬래그미분말, 고로시멘트를 측정한 예를 나타내고 있다. 사진 3에 나타낸 바처럼 광유의 액면이 안정한 상태에서 광유의 액면을 읽고 그림 2의 ① 식을 이용하여 밀도를 계산한다. 이처럼 포틀랜드시멘트나 혼화제의 밀도시험은 엄밀한 온도관리를 하기 위하여 많은 정치 시간이 필요로 하지만, 시료량이나 측정 순서가 다른 시험 방법보다 비교적 적다.

4. 잘 사용되는 분체 밀도의 측정 방법에 대하여

 분체 밀도의 측정 방법은 지금까지 소개한 플라스크에 의한 측정 이외에 사진 4에 나타낸 바와 같은 피크노미터와 표준용액을 이용한 피크노미터법(Pyknometer)이나 공기나 헬륨 등의 가스를 이용한 정용적팽창법(定容積膨張法)에 의한 건식 측정법 등이 있다. 측정 방법도 플라스크를 이용한 측정법과 마찬가지로 사전에 중량을 측정한 시료를 소정의 용기에 넣어 공기 또는 액체를 이용, 시료를 넣은 용기 내를 치환한다. 그 후 치환된 용적을 측정하여 분체 밀도를 계산하는 것이다. 어느 방법도 잘 사용되고 있지만, 가스를 이용한 측정법은 액체를 이용한 측정법에 비해 신속히 측정할 수 있는 것이 메리트이다. (이상)