스프레이는 기체에 분산되는 유동적인 액적(물방울)들의 모임을 의미하는 물리학·공학 용어이다. 비말(飛沫) 또는 분무(噴霧)라고도 하며, 흔히 물보라라고 표현하기도 하나 반드시 물에 한정되지는 않는다. 액체가 기체 매질 속에 미세한 입자 형태로 분산되어 존재하는 상태를 총칭한다.
스프레이를 형성하는 과정은 "원자화(atomization)"라고 불린다. 원자화는 벌크 상태의 액체가 내부 또는 외부의 힘에 의해 작은 액적으로 분해되는 물리적 과정을 의미한다. 이 과정은 일반적으로 스프레이 노즐을 통해 이루어지며, 노즐의 형태·크기·작동 압력 등에 따라 분사 패턴과 액적 크기가 달라진다.
스프레이의 형성 방식은 다양하다. 가장 흔한 방식은 압력에 의해 액체가 노즐을 통과하면서 미세 입자로 분해되는 것이다. 이 외에도 고속 기류를 이용한 이류체(二流體) 분무, 회전 원심력을 이용한 방식, 초음파 진동을 이용한 방식 등 여러 기계적 힘을 활용한 원자화 방법이 존재한다. 최초의 원자화 노즐은 1800년대 말 미국 오하이오주 톨레도(Toledo)의 토머스 A. 드빌비스(Thomas A. DeVilbiss)에 의해 발명된 것으로 알려져 있다.
스프레이의 주된 용도는 크게 두 가지로 구분된다. 첫째는 물질을 특정 횡단면에 분산시키는 것이며, 둘째는 액체의 표면적을 증가시키는 것이다. 이를 바탕으로 스프레이는 농업(살포·살충), 산업 코팅, 연소 기기(디젤 엔진, 제트 추진 엔진, 보일러, 용광로 등)의 연료 분사, 의약품 에어로졸, 소독 및 습도 조절 등 수천 가지의 응용 분야에서 활용된다.
스프레이의 물리적 특성은 액적 크기 분포, 분사 각도, 분사 속도, 유량 등 다양한 변수에 의해 결정되며, 이를 정량적으로 측정하기 위해 레이저 회절법 등의 계측 기술이 사용된다. 스프레이의 효율성과 정밀도는 노즐 설계와 작동 조건에 크게 의존하므로, 최적의 장치와 조건을 선별하기 위해서는 분무 특성에 대한 이해가 선행되어야 한다.
본 항목의 내용은 한국어 위키백과 및 관련 공학 문헌(ASTM 표준, Lipp, 2012)에 기반하여 작성되었다.
