초고온 상태에서 물질을 공중에 띄워 고유 특성을 파악하는 장치가 국내에서 개발됐다.
한국표준과학연구원(KRISS) 온도광도센터 이근우 박사 연구팀은 특정물질을 용기에 닿지 않는 상태로 초고온·과냉각의 극한환경이나 유사 우주환경을 만들 수 있는 정전기 공중부양장치를 개발했다고 5일 밝혔다.
연구팀은 정전기 공중부양장치를 이용해 1500 ℃ 이상에서 철강 재료를 공중 부양된 상태로 녹여 철강소재의 응고 온도 및 과냉각 온도, 물질상태의 변화 온도, 비열과 잠열, 밀도 등에 대한 특성을 측정했다.
정전기 공중부양장치는 양쪽 금속판에 전기장을 흘려보내 가운데 들어있던 물질이 공중으로 부상하도록 하는 원리다. 부상한 물질에 레이저 빛을 쪼여 액화할 수 있다.
이근우 박사는 “재료를 담는 그릇이 필요 없어 연구대상 물질이 용기와의 접촉에서 생기는 오염이나 측정 오류, 측정 신호의 감소 등을 사전 차단할 수 있다”며 “항공·우주뿐만 아니라 공금속, 세라믹, 철강, 군사, 의료 등의 분야 물질연구에 다양하게 활용 가능하다”고 말했다.
이미 미항공우주국(NASA)나 유럽우주국(ESA), 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 등도 우주왕복선과 항공기 제트엔진 등에 쓰일 초내열강 물질 개발에 공중부양 장치를 이용하고 있다.
이근우 박사는 “우주환경을 이용한 연구는 국가 간 기밀이어서 상호 정보교환이 어렵다”며 “천문학적인 예산이 드는 생물, 물리, 화학, 재료, 기계 등의 우주실험을 효과적으로 수행하는 밑거름이 될 것”이라고 말했다.
윤대원기자 yun1972@etnews.co.kr
