도깨비불 비밀 풀렸다…물방울이 만든 ‘미세 번개’ 작성일 10-06 68 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="BDTCOv6Fd7"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fdf58c66789db19b74b10492dae59fb8404544413a8f766429222b023d06b569" dmcf-pid="bwyhITP3du" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="도깨비불의 원리를 설명한 연구가 나왔다. 게티이미지뱅그 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/06/dongascience/20251006080143196tseq.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="VnQU0qEQeN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/06/dongascience/20251006080143196tseq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 도깨비불의 원리를 설명한 연구가 나왔다. 게티이미지뱅그 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="5204ae37285535c4e7f7c92c6c3ec740c5fbe789e7bd4c651c435eff3c70e37d" dmcf-pid="KrWlCyQ0LU" dmcf-ptype="general">추석 보름달 아래 늪지 위를 떠다니는 푸른 불빛. 가까이 다가가면 사라지고 멀리서 다시 깜박인다. 수백 년 동안 전 세계 사람들은 이 신비한 불빛을 귀신이나 요정의 장난으로 여겼다. 우리나라에서는 ‘도깨비불’, 서양에서는 ‘윌 오 더 위스프(will-o’-the-wisp)’라 불렀다.</p> <p contents-hash="7aaa96989b383e040e2db46bcba08364c1f310506c2a3a1189aaa1547b9c632f" dmcf-pid="9mYShWxpMp" dmcf-ptype="general"> 과학자들은 오래전부터 도깨비불이 초자연 현상이 아니라는 사실을 알고 있었다. 늪지에서 썩은 식물이 내뿜는 메탄이 산소와 반응해 빛을 낸다고 추정했다. 그러나 메탄은 저절로 반응하지 않는다. 무엇이 메탄을 빛나게 만들었을까.</p> <p contents-hash="b5b8f8edf221a028ddb93c3c1e04191707c4ca979d591e777226a4968fcc9074" dmcf-pid="2sGvlYMUi0" dmcf-ptype="general">리처드 자레 미국 스탠퍼드대 교수팀이 이 수수께끼를 풀었다. 연구팀은 ‘미세 번개(microlightning)’라는 새로운 개념으로 도깨비불의 원리를 설명한 연구결과를 지난달 29일 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 온라인판에 발표했다.</p> <p contents-hash="31ff1b19222673fe4af211ca5c9de7dabb47a1695f4e252e3b89dbb10c3f7e84" dmcf-pid="VOHTSGRuM3" dmcf-ptype="general">연구팀은 물이 담긴 용액에 메탄과 공기를 섞어 미세 기포를 만들었다. 움직임은 20배 현미경으로 관찰했다. 초당 2만 4000장을 찍는 초고속 카메라가 관측을 뒷받침했다.</p> <p contents-hash="cf8d0278b2b61523b79e07dae566afa959c9ef7ebb176324f80524ed1f0bc0f4" dmcf-pid="fIXyvHe7eF" dmcf-ptype="general">두 기포가 수면으로 떠오르며 서로 가까워지자 찰나의 순간 0.05ms(1만 분의 5초)만에 방전이 일어났고 섬광이 번쩍였다. 연구팀은 이 현상을 ‘미세 번개’라 불렀다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b3ee5e873cd217330fd8983f46781fd67b24e97a982c6f9e4a053a328186779c" dmcf-pid="432q79meJt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="메탄과 공기를 섞은 기포를 만들어 관찰한 실험 장치 모식도(A). 두 기포가 서로 가까워지며 불과 0.05ms만에 섬광이 발생하는 순간을 포착한 초고속 촬영 사진(B). Yu Xia, Yifan Meng, Jianbo Shi, Richard N. Zare 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/06/dongascience/20251006080144468utem.png" data-org-width="680" dmcf-mid="82tIsS8tJo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/06/dongascience/20251006080144468utem.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 메탄과 공기를 섞은 기포를 만들어 관찰한 실험 장치 모식도(A). 두 기포가 서로 가까워지며 불과 0.05ms만에 섬광이 발생하는 순간을 포착한 초고속 촬영 사진(B). Yu Xia, Yifan Meng, Jianbo Shi, Richard N. Zare 제공 </figcaption> </figure> <div class="video_frm" dmcf-pid="80VBz2sdM1" dmcf-ptype="embed"> <div class="layer_vod"> <div class="vod_player"> <iframe allowfullscreen class="player_iframe" dmcf-mid="zpFXGtLKdq" dmcf-mtype="video/youtube" frameborder="0" height="370" id="video@zpFXGtLKdq" scrolling="no" src="https://www.youtube.com/embed/3uQGJEeoz_w?origin=https://v.daum.net&enablejsapi=1&playsinline=1" width="100%"></iframe> </div> </div> </div> <p contents-hash="1fbeb33e88dfb183fbd9828c4d53e5a85faa369fdb877090c418c6b6ef77ca0f" dmcf-pid="6pfbqVOJn5" dmcf-ptype="general">연구팀은 기포가 터지면서 튀는 작은 물방울에 주목했다. 물방울이 흩어질 때 어떤 것은 양전하(+)를 어떤 것은 음전하(-)를 띤다. 이렇게 반대 전하를 띤 물방울이 서로 가까워지면 순간적으로 전기가 흐르며 방전이 일어난다. 전기 센서는 실제로 기포가 터질 때 방전 신호를 감지했다. 이 작은 방전이 메탄과 산소의 반응을 촉발했다.</p> <p contents-hash="37932ac850656379e1c190ab650ced34b9e2bbf64ad6be211795e0164214edc7" dmcf-pid="PU4KBfIiiZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 질량분석기로 기포가 터진 뒤 나온 기체를 분석했다. 질량분석기는 분자의 무게를 정밀하게 측정하는 장비다. 분석 결과 메탄이 산소와 반응해 생성된 산화물이 확인됐다. </p> <p contents-hash="d9a62da9f5a0a419ed83a66734d21e21c6a3a256f77fc1312edaed8885bf5c28" dmcf-pid="Qu89b4CnnX" dmcf-ptype="general">자레 교수는 "도깨비불을 설명한 것보다 더 중요한 발견이 있다"며 "물방울만으로도 전기가 생기고 이것이 화학 반응을 일으킬 수 있다는 사실"이라고 강조했다.</p> <p contents-hash="23ff035ce78d01ad76b03434f3540c19cb77cdd408258f8a2717aa9d35a8750d" dmcf-pid="x762K8hLJH" dmcf-ptype="general">연구팀은 올해 3월 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에도 관련 논문을 발표했다. 그들은 물방울 간 미세 방전이 초기 지구 대기 속에서 시안화수소(HCN), 글리신, 우라실 같은 유기 분자를 합성할 수 있음을 확인했다. 이 결과는 생명체 기원 연구에 중요한 단서를 제공한다.</p> <p contents-hash="30d50f21eb2a3869afe2a32bd09b2ba60ccd8f677c085a1bead49068ae3273a8" dmcf-pid="ykSOml41MG" dmcf-ptype="general">이번 연구는 도깨비불이 초자연 현상이 아니라 물–가스 경계에서 일어나는 미세 방전과 화학 반응의 결과임을 보여준다. 아직 현장 검증은 필요하지만 도깨비불을 가장 설득력 있게 설명할 수 있는 자연적 메커니즘이 제시된 셈이다.</p> <p contents-hash="8721e3a491b3e27e4d34694a051d515de64335e9c957e96b26a57db11d060f29" dmcf-pid="WEvIsS8tdY" dmcf-ptype="general"><참고자료><br> doi:10.1073/pnas.2521255122<br> </p> <p contents-hash="48be251331504f7ad4325891d8a5aecd93f26ab2c281a55fbf17932908fe90cf" dmcf-pid="YDTCOv6FdW" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 “허리 아프고 눈 침침해도 게임에선 10대” 일본 시니어 게임단 ‘마타기 스나이퍼스’[창간 79주년 기획] 10-06 다음 주름진 손으로 게임판 주름 잡는 새 ‘GG’, 그레이 게이머가 온다[창간 79주년 기획] 10-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
