포스텍(포항공과대) 신소재공학과 원병묵·제정호 교수팀은 커피 얼룩 원인이 나노입자가 액체 방울의 퍼짐을 억제하기 때문이라는 사실을 밝혀냈다고 13일 밝혔다.
연구팀은 실시간 광학 영상을 통해 액체 방울에 미량의 나노입자를 넣어 유리표면 위에서 액체 방울이 퍼지는 정도가 변화하는 과정을 관찰했다.
현미경으로 각각의 나노입자를 추적한 결과 나노입자가 액체방울 가장자리에 임계 농도만큼 쌓일 때 액체의 퍼짐이 멈춘다는 것을 알아냈다.
이와 함께 액체의 퍼짐이 멈추면 액체 방울 가장자리에서 증발이 더욱 빠르게 일어나고 증발하면서 손실된 액체를 보충하기 위해 액체가 가장자리를 향해 흐른다는 사실도 알아냈다.
연구팀은 이때 나노입자가 가장자리에 더 많이 쌓이면서 `동그란 띠` 모양의 얼룩으로 남는 것이라고 설명했다.
원병문 교수는 “커피 얼룩 효과로 불리는 이 현상이 고품질 소자 제작에 걸림돌이 돼 왔다”며 “앞으로 유기소자나 태양전지, 생의학소자 제작에 활용되는 첨단 인쇄기법에서 균일한 코팅을 얻도록 하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다”고 말했다.
연구결과는 물리학 분야 최고 권위지인 `피지컬 리뷰 레터스` 최신호를 통해 발표됐다.
전국취재팀 win@etnews.com