“X선 쪼이면 물 성질 변한다”

제정호(왼쪽) 교수와 원병묵(오른쪽) 박사

제정호·원병묵 연구팀 첫 발견

엑스(X)선을 쪼인 물에선 ‘한데 뭉쳐 표면적을 최소화하는 힘’인 표면장력이 줄어든다는 흥미로운 자연현상이 국내 연구팀에 의해 처음 발견됐다.

포스텍 신소재공학과 제정호(왼쪽) 교수와 원병묵(오른쪽) 박사 연구팀은 29일 “순수한 물은 엑스선을 쪼여도 성질이 변하지 않는다고 알려졌으나, 실제 엑스선을 쪼이니 물의 표면장력이 줄고 물리·화학적 특성도 변하는 현상이 관찰돼 국제학계에 보고했다”고 밝혔다.

물은 지구 생명체의 탄생과 생존에 필수적이고 여러 공학·산업 분야에서도 널리 쓰이는 물질이어서, 이번 발견이 다른 연구들에도 영향을 끼칠 것으로 보인다. 연구 결과는 물리학술지 <어플라이드 피직스 레터스>와 <피지컬 리뷰 레터스>에 잇따라 실렸다. 연구팀은 간단한 실험장치를 만들었다. 기름 용액에 지름 1㎜ 미만의 작은 물방울을 떨어뜨렸다. 작은 물방울은 표면장력 탓에 곧바로 가라앉지 않고 공기와 기름의 경계면에 대롱대롱 매달렸다. 여기에 엑스선을 쪼이니 물방울이 서서히 아래로 가라앉았다. 제 교수는 “이때 작용하는 힘들의 각도 등을 정밀 측정해 표면장력 감소를 확인했다”고 말했다.

연구팀은 엑스선을 쪼인 물을 가는 관(모세관)에 넣어 ‘얇은 물막’을 만드는 데도 성공했다. 제 교수는 “세포막의 순수 모형으로서 물막을 만들려는 시도들이 여러번 있었으나 이번처럼 물막을 1시간 가량이나 유지한 건 처음”이라고 말했다. 그는 또 “우주방사선이 구름 생성을 촉진한다는 가설을 검증하는 데에도 이번 발견이 활용될 것”이라고 말해, 후속 연구가 주목된다.

오철우 기자 [e-mail]