한국·스웨덴 공동 연구팀 규명

한국과 스웨덴 과학자들이 ‘슈퍼 현미경’을 이용해 물이 가벼운 물, 무거운 물이 있다는 사실을 새로 밝혀내 주목받고 있다.

김경환 포스텍 화학과 교수와 피보스 페라키스 스웨덴 스톡홀름대 교수 공동연구팀은 태양보다 100경 배 밝은 빛을 내는 ‘4세대 방사광가속기’를 이용해 물이 액체 상태에서 무겁고 가벼운 2가지 구조로 이뤄져 있다는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 실렸다.

일반적인 액체들은 기온이 영하로 떨어지면 위, 아래 할 것 없이 일정하게 얼기 시작한다. 반면 물은 위쪽부터 얼기 시작한다. 겨울철에 얼어붙은 강이나 호수 밑에서 물고기가 죽지 않고 살 수 있고 얼음 낚시도 가능한 이유이다. 똑같은 액체인데도 이런 차이를 보이는 것은 오랫동안 과학계의 수수께끼로 남아 있었다. 이런 물의 독특한 특성을 이해하기 위해서는 펨토초(1000조분의 1초) 단위로 이뤄지는 물의 구조변화를 측정해야 한다. 이에 연구팀은 햇빛보다 100경 배 밝은 빛으로 나노 크기의 미세한 물체까지 선명하게 관찰할 수 있는 4세대 방사광가속기를 이용해 물의 구조변화를 관찰하는 데 성공했다.

김경환 포스텍 교수는 “이번 연구는 첨단 실험기구인 4세대 방사광가속기를 이용해 생명의 근원이 되는 물의 복잡한 구조변화를 실험적으로 측정하고 증명해 냈다는 데 의미가 크다”고 말했다.

유용하 기자 edm‘’ondy@seoul.co.kr