물속에서 기체방울(기포)이 빠져나올 때 에어로졸(aerosol)이 만들어지는 원리를 국내 연구진이 밝혀냈다.

교육과학기술부는 포스텍 신소재공학과 제정호 교수팀이 초고속 X선 현미경(미 아르곤 국립연구소 차세대 방사광 가속기)을 사용，액체 속 미세 기포가 마이크로 초(100만분의 1초) 단위로 변하는 모습을 촬영하는 데 성공했다고 28일 발표했다.

에어로졸은 대기 중에 떠다니는 수마이크로미터 크기의 작은 입자로 미세먼지 · 아지랑이 · 구름 등이 포함된다. 탄산음료를 컵에 따르면 수면 위로 작은 물 입자가 많이 튀어나오는데,이는 기포가 물에서 빠져나오는 순간 터지면서 발생한 에너지가 물기둥을 만들기 때문이며 이때 물 입자가 대표적인 에어로졸이다.

연구진은 에탄올, 물 등 여러 종류 액체에서 에어로졸이 발생할 수 있는 최소한의 기포 크기(기포 임계 크기)가 존재한다는 사실을 확인했다. 또 기포가 순간적으로 터지면서 발생하는 표면장력파의 크기가 기포가 들어 있는 액체의 점성보다 클 때만 물기둥과 함께 에어로졸이 만들어진다는 것도 입증했다. 제정호 교수는 "에어로졸은 구름과 허리케인의 씨앗이 되는 등 기후변화에 영향을 미친다"며 "산업계의 기포 제어나 기후변화 모델 연구에 기여할 것"이라고 말했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com