우리대학 원병묵(신소재) 연구교수와 제정호(신소재) 교수는 대표적인 연성물질인 공기방울과 물방울이 합쳐질 때 합체된 물질의 위치를 측정, 연성물질의 합체 과정에서 위치를 결정하는 원리를 밝혀내 물리학 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 온라인판 최신호를 통해 발표했다.
두 물질이 합쳐져 커지게 되면 합체된 물질의 위치는 공평하게 두 물질의 무게 중심에 놓이는 것으로 생각하기 쉽지만, 실제로는 선택적으로 큰 물질의 원래 위치에 더 가깝게 놓인다. 이 같은 현상은 일상에서도 쉽게 볼 수 있지만 그 원리는 아직까지 정확하게 밝혀지지 않았다.
연구팀은 엑스선현미경과 광학현미경을 이용해 공기방울과 물방울이 합쳐질 때 합체된 물질의 위치를 정밀하게 측정했으며 합체되는 과정에서 물질의 표면에너지가 운동에너지로 전환되어 물질의 이동거리를 결정하기 때문에 합체된 물질은 큰 물질 쪽으로 가깝게 놓이게 된다는 사실을 밝혀냈다.
원 교수는 “이 원리는 기초과학뿐만 아니라 마이크로ㆍ나노 세계에서 물질의 융합 현상을 이해하고 제어하는데 활용될 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구성과는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자 지원사업(창의적 연구)의 지원을 받아 수행됐다.