KIMS 해외단신 109호 (2012.01.27)

“딱딱함과 부드러움”이 혼재한 얼음 표면

    일본 Science Portal 2012년 1월 10일자 기사에서는 일본 홋카이도대학 저온과학연구소의 연구팀이 “딱딱함과 부드러움”이 혼재한 얼음 표면의 특성을 해명했다고 밝혔다.

    다음은 관련기사에서 발췌, 번역한 내용이다.

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   녹아내린 얼음 표면이 미세한 온도차이로 “딱딱함과 부드러움”이 혼재한 변화를 나타낸다는 것을 홋카이도대학 저온과학연구소 연구팀이 밝혀냈다. 이번 연구의 성과는 물 1분자(높이 0.37나노미터)레벨이라는 미세한 단차를 관찰할 수 있는 광학현미경을 홋카이도대학연구팀이 올림푸스주식회사와 공동 개발한 것이다.

   얼음결정의 표면이 물이 어는 온도인 섭씨 0℃ 이하에서도 녹아 ‘표면액체상’이라고 불리는 얇은 액체층이 된다는 사실은 오래전부터 알려져 있었다. 연구팀은 관찰 결과, 영하 1.5℃보다 높아지면 입상 물방울이 생기며 영하 1.0℃에서 0.1℃보다도 높은 온도에서는 얇은 액상의 층이 생긴다는 사실을 알게 되었다. 이들 2종류의 액체층은 얼음의 표면을 어지럽게 돌아다니며 합체를 반복한다는 사실도 관찰되었다. 얼음 표면의 액체층은 아이스스케이트에서 미끄러지는 이유가 될 뿐만 아니라 얼음 결정의 재결정화 및 대형화, 눈결정 형태의 변화, 식품 및 장기의 저온보존, 적란운(소나기구름)으로 전기의 발생 등 자연, 생활에 관계된 다양한 현상의 열쇠를 쥐고 있다.

   이번 연구 성과는 일본 과학기술진흥기구의 전략적 창조연구추진사업 개인연구 ‘빛의 이용과 물질재료·생명기능’의 일환으로 얻어졌다.
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