영하 60℃에서도 얼지 않는 물...임계점 관측 성공

국내 연구진이 영하 60℃ 부근의 과냉각수에서 '액체-액체 임계점'을 관측하는 데 성공했습니다.

포항공대 김경환 교수, 스톡홀름대 앤더스 닐슨 교수 공동 연구팀은 물이 영하 60℃ 이하에서는 서로 다른 밀도의 두 액체 상태로 나뉘다가, 온도가 올라가면 하나로 합쳐지는 현상을 확인했다고 밝혔습니다.

그동안 물이 두 가지 액체 상태로 존재하다가 특정 조건에서 하나로 합쳐진다는 '액체-액체 임계점' 가설이 제기돼 왔지만, 영하 40℃ 이하에서는 물이 곧바로 얼어 실험으로 확인하기는 어려웠습니다.

연구팀은 포항 4세대 방사광가속기의 강력한 X선을 이용해 10조분의 1초 단위로 물 분자의 움직임을 포착하는 방법으로 극저온에서도 얼지 않은 물의 상태를 관측했다고 설명했습니다.

이번 연구는 물의 특이한 성질이 두 액체 상태 간 상호작용에서 비롯된다는 점을 보여준 성과로, 국제학술지 '사이언스'에 실렸습니다.