DVS Resolution은 Surface Measurement Systems의 최상위 동적 증기 흡착(Dynamic Vapor Sorption, DVS) 장비로, 고체 시료의 수분 및 유기 증기 흡·탈착 거동을 초정밀도로 측정할 수 있도록 설계되었습니다.

이 장비는 5–85 °C 범위에서 상대습도(RH)를 0–98%까지 정밀하게 제어할 수 있으며, Ultrabalance™를 통해 0.01 µg 수준의 미세한 질량 변화를 안정적으로 감지합니다. 이를 통해 수분 흡착 등온선뿐만 아니라 흡·탈착 속도, 확산계수, 무정형 함량, 상전이(Tg·결정화), 흡착열 등 다양한 물리·화학적 특성을 규명할 수 있습니다.

특히 Speed of Sound 센서 기반의 실시간 부분압 제어와 Dual Vapor(Co-adsorption) 기능은 Resolution만의 고유한 기술로, 물과 유기 용매 또는 두 가지 유기 용매의 복합 흡착 거동까지 분석할 수 있게 합니다. 

또한 라만 분광과 광학 현미경을 연동하여 흡착 과정 중 시료의 구조적 변화를 동시에 관찰할 수 있어, 증기–고체 상호작용을 한층 깊이 있게 이해할 수 있습니다. 

이러한 특성 덕분에 DVS Resolution은 의약품 안정성 평가, 식품 저장 특성 분석, 고분자와 포장재의 수분 투과 연구, 건축자재와 천연소재, MOF·세라믹 등 신소재의 복합 증기 연구까지 폭넓게 활용되고 있습니다

측정 원리

• 온도 범위 5–85 °C에서 상대습도(RH)와 증기 농도를 단계적으로 변화

• 시료의 흡·탈착 → **Ultrabalance™**가 질량 변화를 μg 단위로 측정

• True0™ RH 기술로 0.0 %RH까지 구현 가능 → 초저습 연구 가능

• Speed of Sound 센서(Resolution 기능): 수분·유기 증기의 부분압(P/Po)을 실시간 피드백 제어

• 데이터 해석: 등온선, 흡·탈착 속도, 확산계수, 무정형 함량, 상전이(Tg·결정화), 흡착열, BET 표면적 분석

주요 성능

• 온도 제어: 5–85 °C, 안정성 ±0.05 °C (6시간), Preheater 사용 시 최대 200 °C 건조/활성화 가능

• 습도 제어:

  • 0–98 %RH (5–60 °C) / 0–85 %RH (60–85 °C, Heated Reservoir 필요)

  • 정확도: ±0.5 %RH (5–60 °C), ±1 %RH (60–85 °C)

  • 해상도/안정성: ±0.1 %RH

• Ultrabalance™

  • Low Mass: 최대 하중 1000 mg, 분해능 0.01 μg, 노이즈 ≤0.3 μg

  • High Mass: 최대 하중 5000 mg, 분해능 0.1 μg, 노이즈 ≤3 μg

• Resolution 확장 기능

  • Dual Vapor 제어: 물+유기 증기, 또는 두 유기 증기의 동시(Co-adsorption) 실험

  • Speed of Sound 센서: 증기 농도 ±0.1% 정밀 제어

  • 초저노이즈·고재현성 장기 실험 지원

소프트웨어 기능

• RH 단계, ramp/step, 시간·dm/dt 기반 평형 조건 설정

• 반복 사이클·온도 변화 실험 지원

• 데이터 분석: 등온선, kinetics, 투과율, 확산계수, 무정형 함량, Tg·결정화, 흡착열, BET 표면적

• 멀티모달 분석(Resolution): 라만/IR 분광, 비디오 영상과 질량 변화 데이터 동기화

• 규제 대응: 21 CFR Part 11 지원

응용 사례

• 의약품: Hydrate 형성·안정성, 비정질 함량, 장기 저장 안정성

• 식품: 분말 및 건조식품, 향료·향수의 흡습 특성 및 저장 특성

• 고분자 및 포장재: 수분 투과율, 장기 안정성, Tg 전이 분석

• 건축/천연소재: 목재, 셀룰로오스, 복합재의 수분 반응 특성

• Resolution 전문 응용 연구:

  • 유기 용매 증기 흡착/탈착

  • 물+유기 증기 동시 흡착(Co-adsorption) 및 다성분 확산(Co-diffusion)

  • BET 표면적(유기 증기 기반)

  • 라만/현미경 통합으로 흡착 중 구조 변화 실시간 관찰

모듈형 확장 기능

• Raman & IR Spectroscopy: 질량 변화와 동기화된 분광 데이터 획득

• Microscopy & Video: 컬러 카메라, 200배 확대, 타임랩스 기록

• High Temperature Preheater: 최대 200 °C, 시료 건조·활성화

• Heated Reservoir: 85 °C, 85 %RH 장시간 고온·고습 실험 지원

• Dual SoS 센서(Resolution): 이중 유기 증기 제어

주요 응용 분야

• 제약: API, 정제, 부형제의 수분 안정성 및 비정질 함량 평가

• 식품/향료: 저장 안정성, 수분 활성도

• 고분자/포장재: 수분 확산 및 투과율 연구

• 건축/천연소재: 목재·셀룰로오스·복합재의 수분 반응 분석

• 신소재: MOF, 세라믹, 흡착제 등 친수성·소수성 소재의 복합 증기 흡착 연구