강성과 열전달률과 같은 물체의 고유한 특성치가 물체 내 임의 방향으로 동일한 값을 가지면 등방성(isotropic)이라고 부르고 그렇지 않은 경우를 통틀어 이방성(anisotropic)이라고 정의한다. 하지만 이방성을 나타내는 재료들 중에서도 특별히 그 특성치들이 서로 대칭이 되는 직교하는 세 면이 존재하는 경우가 있다. 가장 대표적인 재료가 우리가 흔히 볼 수 있는 나무로서, 이러한 재료를 특별히 직교 이방성 재료라고 부른다.
이러한 재료의 구조 변형을 지배하는 특성치로 각 방향으로의 3개의 탄성계수(elastic modulus), 3개의 프와송 비(Poisson’s ratio) 그리고 3개의 전단탄성계수(shear elastic modulus)가 존재한다. 그리고 열전달을 지배하는 특성치로는 세 직교방향으로 3개의 열팽창계수(thermal expansion coefficient), 3개의 비열(specific heat) 그리고 3개의 열전달계수(thermal conductivity)가 있다.
직교 이방성의 특수한 경우로 횡등방성(transversely isotropic)이 있다. 이것은 직교 이방성이면서 재료의 특성치가 어떤 한 면상에서 등방성을 나타내는 경우로, 가장 대표적인 재료가 일축 방향으로 보강재가 삽입된 섬유 복합재(unidirectional composite)이다. 횡등방성 재료의 구조적 거동은 2개의 탄성계수, 2개의 프와송 비 그리고 1개의 전단 탄성계수에 의하여 지배된다. 그리고 열전달 거동은 2개의 열팽창계수, 2개의 비열 그리고 2개의 열전달계수에 의해 지배된다.
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