물속에서 기체방울(기포)이 빠져나올 때 발생하는 에어로졸(aerosol)의 생성원리를 국내 연구진이 밝혀냈다. 에어로졸은 대기 중에 떠다니는 수 마이크로미터(㎛;100만분의 1ｍ) 크기의 작은 액체 방울 또는 고체 입자로 미세먼지·아지랑이·연기·구름 등이 포함된다.
교육과학기술부는 포스텍(포항공대) 제정호 교수·원병묵 연구교수·이지산 박사과정생이 참여한 연구팀이 초고속 X선 현미경을 사용, 액체 속 미세 기포가 마이크로초(100만분의 1초) 단위로 변하는 모습을 촬영하는데 성공했다고 28일 밝혔다.
연구팀은 이 관찰 결과를 통해 에탄올, 물 등 여러 종류 액체에서 에어로졸이 발생하는 최소한의 기포 크기, 즉 ‘기포 임계크기’가 존재한다는 사실을 확인했다. 또 이 원리를 토대로 기포와 기포, 또는 물방울과 물방울이 합쳐질 때 나타나는 현상까지 통합적으로 설명할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀에 따르면 에어로졸은 기포가 물속에서 대기로 나오는 경우에도 생성되는데, 탄산음료를 컵에 따르면 가스(기포)가 음료 밖으로 나오면서 수면 위로 작은 물 입자가 튀어나오는 것도 이 때문이다. 바다에서도 파도가 칠 때 수많은 기포가 물속에 갇히면서 에어로졸이 만들어진다.
제 교수는 “이번 연구를 통해 기포 및 물방울과 관련된 현상에 공통적으로 적용할 수 있는 통합 원리를 확립했다”며 “산업계의 기포 제어나 에어로졸에 따른 기후변화 모델 연구 등에 기여할 것”이라고 설명했다.
윤대원기자 yun1972@etnews.co.kr
