“교과서 바꿀 획기적 발견” 韓 연구진…수백년 난제 ‘물’ 비밀 풀었다 작성일 03-27 40 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 포항공대 김경환 교수 연구팀, ‘사이언스’ 논문 게재<br>- 세계 최초 영하 60℃서 물의 임계점 실제 관측 성공</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="fLHy6pPKZR"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c174463c07bc1f1ce225576f927c718a34e87feb207396ac1a6f09bc849bc5ef" dmcf-pid="4oXWPUQ9tM" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="물.[헤럴드DB]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208190taoy.jpg" data-org-width="860" dmcf-mid="pq5Gx7MVtA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208190taoy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 물.[헤럴드DB] </figcaption> </figure> <p contents-hash="8e285080546de89522bf4b6114f8fdf836cd2cbee1f5384ababbde6545224c8a" dmcf-pid="8gZYQux2Xx" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 인류가 수백 년간 풀지 못했던 ‘물’의 가장 깊은 비밀이 국내 연구진의 10년에 걸친 끈질긴 연구 끝에 마침내 밝혀졌다.</p> <p contents-hash="067e20d21fe23843f633245fe9ae4f56d83821454f35d0904f38574ff8458c25" dmcf-pid="6a5Gx7MVHQ" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부는 포항공과대학교(POSTECH) 김경환 교수 연구팀이 스웨덴 스톡홀름대학교 물리학과 앤더스 닐슨 교수팀과 공동으로 물의 ‘액체-액체 임계점’을 세계 최초로 관측했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="405cb2fa444b54b0939b9acf208c80c8ef7d6e3d08fdc9df6ddf72f9b26a6ec0" dmcf-pid="PN1HMzRfXP" dmcf-ptype="general">과기정통부 ‘기초연구사업’과 삼성 ‘미래기술육성사업’으로 수행한 이번 연구성과는 세계 최고 권위의 학술지 ‘사이언스(Science)’에 26일(현지시간) 게재됐다.</p> <p contents-hash="a6170238d92dd3ed5b7189cd2558b4d6efee4f636821811085de456108c7660a" dmcf-pid="QjtXRqe4X6" dmcf-ptype="general">물은 가장 중요한 물질이자 인류가 가장 오래 연구해 온 대상 중 하나이지만, 여전히 가장 특이하고 이해하기 어려운 물질로 꼽힌다. 예를 들어, 일반적인 액체는 얼기 직전까지 온도가 낮아질수록 무거워지지만, 물은 4℃에서 가장 무거워졌다가 그보다 차가워지면 오히려 가벼워지는 독특한 특징을 보인다.</p> <p contents-hash="3c2c26f6a9f2936f8ee4408efeb3a77bf6ec72ea5b57bc9d7f1c4d41430d7b1e" dmcf-pid="xAFZeBd8X8" dmcf-ptype="general">이 때문에 겨울에도 강이나 호수의 표면만 얼고 아래쪽에는 액체 상태의 물이 남아, 그 속에서 생명이 유지될 수 있다.</p> <p contents-hash="f685e35810da6c27cceddc1f31f41652316e38c9a2667e952a1078fd867f3b04" dmcf-pid="yUgiGwHlG4" dmcf-ptype="general">하지만 왜 물이 다른 액체와 다르게 이러한 특징을 가지게 되었는지 근본적인 이유는 과학계의 오랜 숙제로 남아 있었다.</p> <p contents-hash="783cf6f0244e73f4192bb1ee4bccbcdff88df2fc4572c3f7e48c1f7f6727894f" dmcf-pid="WHx8IoCEHf" dmcf-ptype="general">과학자들은 이에 대한 해답 중 하나로 ‘액체-액체 임계점’ 가설을 제시했다. 이 가설은 물이 고밀도 물과 저밀도 물이라는 두 종류의 액체상으로 공존하며, 특정 온도(임계점)에 도달하면 그 구분이 사라져 우리가 일상에서 보는 물이 된다는 가정이다.</p> <p contents-hash="d246a37759b1749c1b3a2fd53d0dce03dfd850a91206e729e781fe122527852d" dmcf-pid="YXM6CghD5V" dmcf-ptype="general">학계에서는 이 임계점이 존재한다면 영하 40℃에서 영하 70℃ 사이의 극저온 영역에 존재할 것으로 예측했다. 그러나 물은 영하 40℃ 이하로 내려가면 매우 빠르게 얼어버리기 때문에, 누구도 실험을 통해 임계점의 존재를 증명할 수 없었으며, 수십 년 동안 논쟁으로 이어져 왔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0c376dc03955e5cd574f13e825d4f9970f8088f8f74896eb5b9a6ba59dac9bc7" dmcf-pid="GZRPhalwt2" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="X선 자유전자 레이저를 활용해 관측된 액체-액체 임계점이 존재한다는 실험적 증거에 대한 모식도.[POSTECH 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208379bptb.png" data-org-width="413" dmcf-mid="9TFZeBd81J" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208379bptb.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> X선 자유전자 레이저를 활용해 관측된 액체-액체 임계점이 존재한다는 실험적 증거에 대한 모식도.[POSTECH 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="c80e93b10ead9b3a898ad645c08df8e8d2d60485d43dcf8f4527ba0cd84cf0bd" dmcf-pid="H5eQlNSrX9" dmcf-ptype="general">연구팀은 영하 70℃에서도 얼지 않은 물을 만들기 위해 태양보다 수십억 배 밝은 빛을 내며 10조분의 1초 단위로 분자의 움직임을 측정할 수 있는 ‘X선 자유전자레이저(PAL-XFEL)’를 활용, 실험 끝에 ‘액체-액체 임계점’이 영하 60℃ 부근에 있다는 사실을 세계 최초로 관측하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="c03876f3b2515e915e0a3971fe78e43d82e6ea07b1991e63709771ac9099dff8" dmcf-pid="X1dxSjvmXK" dmcf-ptype="general">이번 성과는 ‘액체-액체 임계점’ 가설을 실험으로 입증하였을 뿐만 아니라, 물이 가지고 있는 특별한 성질이 고밀도 물과 저밀도 물의 경쟁에서 비롯된다는 근거를 제시했다는 점에서 그 의미가 크다고 할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b4fdbf8a43b769319daa2080ab72db674eb6aeb19b6da9bc993697061c4cc0ea" dmcf-pid="ZtJMvATstb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 주도한 김경환(왼쪽) POSTECH 교수와 유선주 석·박사통합 과정.[POSTECH 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208600neds.png" data-org-width="696" dmcf-mid="V2VbERDgte" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/27/ned/20260327030208600neds.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 주도한 김경환(왼쪽) POSTECH 교수와 유선주 석·박사통합 과정.[POSTECH 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="9378e0a791a19dfed2e201865b4598c7f3d705c84325cce6f67285503b5a4d94" dmcf-pid="5FiRTcyOHB" dmcf-ptype="general">김경환 교수는 “물의 특별한 성질과 ‘액체-액체 임계점’을 둘러싼 오랜 세월 동안의 학계 논쟁이 마침내 매듭지어지게 됐다“면서 “이번 발견은 생명 현상을 비롯해 다양한 자연 현상에서 물이 갖는 필수적인 역할을 규명하는 출발점이 될 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="b0d5b2cc4907487fd11f27b70e3c9c13830122322e9be5e56af6556b42660bc2" dmcf-pid="13neykWItq" dmcf-ptype="general">구혁채 과기정통부 제1차관은 “김경환 교수는 2019년부터 과기정통부 우수신진연구 과제를 수행하며 물 분야에서 탁월한 역량을 입증해 온 연구자”라며 “앞으로도 신진연구자들이 안정적인 환경에서 연구에 몰입하여, 세계적 석학으로 성장할 수 있도록 지원체계를 강화해 나갈 것”이라고 밝혔다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 챗봇은 손바닥 비비는 '아첨꾼'…악영향·부작용 많아 03-27 다음 영하 60도에서 물의 비밀 풀었다… 세계 최초로 ‘액체-액체 임계점’ 관측 03-27 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
