포스텍, -70℃에도 얼지 않는 물 관측 성공
포스텍, -70℃에도 얼지 않는 물 관측 성공
  • 이시형
  • 승인 2020.11.23 22:00
  • 댓글 0
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김경환 화학과 교수팀 연구
무겁고 가벼운 물 혼합 가설 입증
100 펨토초 이하 X선 이용 뒷받침
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포스텍 연구진 모습. 사진 왼쪽 위부터 시계방향으로 정상민씨(학부생), 양철희 박사, 김경환 교수, 유선주씨(석사과정).

22일 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학과 김경환 교수팀과 스웨덴 스톡홀름대 앤더스 닐슨 교수팀은 영하 70℃의 얼지 않은 무거운 물을 만들어, 100 펨토초 이하의 X선을 이용, 이 물이 가벼운 물로 바뀌는 과정을 관측하는 데 성공했다고 밝혔다.

이 결과는 물이 원래 무거운 물과 가벼운 물로 이루어져 있다는 이론의 직접적 증거로 학계의 비상한 관심을 모아 과학 분야 최고 권위지인 ‘사이언스(Science)’지 최신호를 통해 발표됐다.

또 이 연구에는 연구 당시 아직 학부생이었던 유선주 씨와 정상민 씨도 참여해 눈길을 끌었다.

물의 성질에 대한 다양한 가설 중, 액체-액체 임계점 가설은 극도로 냉각된 조건 아래에서는 물이 무거운 물과 가벼운 물로 나뉘어지며 두 물 사이에서 상태가 변화한다는 가설이다.

이 가설을 증명하기 위해서는 영하 43℃ 이하의 얼지 않은 물을 만들어야 하지만, 현실적으로 불가능한 일로 오랫동안 여겨져 왔다.

3년전 이미 영하 46℃의 얼지 않은 물을 측정한 연구결과를 같은 저널을 통해 발표한 바 있는 연구팀은 이를 더 발전시켜 영하 70℃에서도 얼지 않은 상태의 물을 만드는 실험에 도전했다.

연구 결과는 물이 원래 무거운 물과 가벼운 물, 두 가지의 액체상으로 이루어져 있다는 가설을 뒷받침하는 직접적인 증거로서, 이와 관련된 물의 여러 특성들의 원인을 규명할 수 있을 것으로 기대된다. 무엇보다 물이 왜 생명현상에 반드시 필요하고, 적합한 존재인가를 근원적으로 이해하는 중요한 단서로 학계에서는 평가하고 있다.

포항=이시형기자 lsh@idaegu.co.kr

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