국내 연구진이 수백펨토리터 수준 초미세 물이 증발하는 장면을 처음으로 촬영했다. 초미세 물은 증발속도가 일반 물보다 17% 정도 느리다는 사실을 밝혀냈다.
원병묵 성균관대 교수 연구팀은 포항가속기연구소의 초고속 엑스선 나노영상 빔라인으로 240펨토리터의 물이 증발하는 영상을 촬영해 증발하는 시간이 일반 물보다 17% 정도 더 걸린다는 사실을 확인했다고 7일 밝혔다.
초미세 물은 마이크로 또는 나노 크기의 작은 틈새를 이어준다. 액체에서 기체로 1초 이내에 빠르게 증발한다. 그 동안 학계에서 초미세 물은 증발이 느려질 것이라는 예상은 했으나 이를 실제 관측한 것은 처음이다. 내부 압력이 0.6기압으로 1기압의 대기압보다 낮았으며, 증발 속도는 같은 표면적의 볼록한 일반 물방울보다 6분의 1로 느려졌다.
연구팀은 증발 속도가 느려진 것은 초미세 물의 내부 압력이 대기압보다 낮아져 공기 속으로 수증기가 빠져 나가는 것이 어려워지기 때문이라고 설명했다. 그 동안 수학적으로 계산돼 온 초미세 물 증발을 실제 관측으로 얼마나 느려지는지, 그 원인이 무엇인지를 밝힌 것이라고 말했다.
원 교수는 “그 동안 관찰이 어려웠던 초미세 물 증발을 확인하고 그 속도를 밝힌 것으로 초미세 물의 이해는 기초과학으로 물리현상 천착과 자연에서 구름 형성 원리, 나노입자 프린팅 기술 개발에서 보다 정밀한 제어 등에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구결과는 학술지 사이언티픽 리포트에 지난 3월 1일자에 게재됐다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
