[세상을 깨우는 발견] 표준연, 물질 결정화 과정 정밀 관측, '분자 구조 대칭성 변화' 요인 규명
이같이 '물질 결정화'의 이유를 찾는 물음에 대한 답을 국내 연구진이 세계 최초로 실험으로 증명해냈다. 나아가 물질 결정화 과정을 제어함으로써 원하는 물질을 만들 수 있기 때문에 신소재 개발에 새 이정표를 썼다는 평가가 나온다.
이어 KRISS는"연구자들은 '물질의 결정화'에 주목하고 있다"면서"어떤 물질의 결정화 과정을 정확히 관찰하고 파악하면, 입자의 배열을 조정하여 성능을 높이거나 형성 과정을 제어해 원하는 물질을 만들 수 있기 때문"이라고 설명했다. 하지만 이를 증명하기 위해선 결정화 과정을 '분자 단위'까지 관측해야 했다. 수용액의 포화도가 높아질수록 순도 높은 결정이 생기고 잡음 없이 결정화 과정을 측정할 수 있지만, 기존 기술로는 포화 농도의 200% 수준만 구현 가능해 정밀한 관측이 어려웠다는 것. 참고로 상온에서 바닷물을 증발시켜 얻을 수 있는 소금 결정의 포화도가 100%라고 한다. 정전기 공중부양장치란 두 전극 사이에 중력을 극복할 만큼의 강한 전압을 걸어 물체를 부양시키는 장치로, 물질을 공중에 띄우면 접촉에 의한 영향을 최소화할 수 있어 물성을 정확히 측정할 수 있다. 연구진은 위 장치로 분자 구조 측정에 방해되는 물 분자 수를 용질 분자당 한 개 또는 두 개까지 줄여 정밀하게 결정화 과정을 관측했다고 한다.
이로써 우주 발사체와 항공기 엔진, 핵융합로에 사용되는 초고온 내열 소재의 정확한 열물성 값을 제공해 설계의 안전성·효율성을 높일 것으로 기대하고 있다. 이 연구성과는 에 4월 게재됐다.
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