물,X선 받으면 특성 변해

포스텍 제정호 교수, '피지널 리뷰 레터스'에 발표

물이 X선을 받으면 표면장력 등 특성을 완전히 변화시킬 수 있다는 사실이 국내 연구진을 통해 밝혀졌다.

이에 따라 지구 대기의 구름이 어떻게 생성하는지에 대한 본격적인 연구가 탄력을 받을 것으로 전망된다.

포스텍 X선연구단장 제정호(신소재공학과) 교수와 원병묵 박사팀은 29일 물리학 학술지 '피지컬 리뷰 레터스(PRL)'에서 X선을 물에 비추면 물리적, 화학적 특성을 완전히 변화시킬 수 있다고 밝혔다.

그동안 X선을 물에 쬐어도 물의 특성은 불변하는 이 변하지 않는 것으로 알려져 있어 물 구조분석 연구에 X선을 사용해 왔다.

물은 동식물의 구성물질 중 가장 큰 비중을 차지하고 생명현상에서도 중요한 역할을 하며 물의 표면장력은 식물 모세관과 동물 모세혈관 등에서 물과 혈액의 이동에 중요한 요소로 작용한다.

제 교수는 "물에 X선을 쪼이면 광전효과에 의해 물 분자에서 전자가 떨어져 나가면서 표면이 양전하로 대전 되고 이에 따라 물 분자 사이의 수소결합이 영향을 받아 표면장력이 약해진다"고 설명했다.

연구진은 또 모세관 속에 있는 물방울에 X선을 한 시간 정도 쪼이면 표면장력이 약해지면서 물방울이 서서히 퍼져 약 1000분의1㎜ 두께의 물막이 형성되고 이 물막이 X선 조사를 멈춘 뒤에도 한 시간 정도 유지된다는 사실을 확인했다.

같은 조건에서 순수한 물은 이런 물막이 형성돼도 1000분의1초 정도밖에 유지되지 않는 것으로 알려져 있다.

제 교수는 "이 연구결과는 X선과 물의 상호작용을 이해하기 위한 기초를 마련한 것"이라며 "최근 기후변화의 원인 중 하나로 논의되고 있는 우주방사선에 의한 지구 대기의 구름 생성 가설을 검증하는 데에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

신종명 기자 [e-mail]
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