▲ (左부터)김동성 교수, 학사과정 이동현, 박사과정 최동휘.

국내연구팀이 물이 지나간 자리에 형성되는 알짜 전하를 이용해 물의 여러 가지 특성에 대해 정밀하게 평가하고, 물속 미세한 기포까지 찾아낼 수 있는 플랫폼을 제작했다.

POSTECH은 기계공학과 김동성 교수, 박사과정 최동휘, 학사과정 이동현 연구팀은 물과 같은 액체가 고체 표면 위를 지나갈 때 표면대전현상에 의해 알짜 전하가 형성된다는 점에 착안하여, 물의 특성뿐만 아니라 물 속 미세기포의 존재 유무까지 파악할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 20일 밝혔다.

연구팀은 생성된 알짜 전하의 크기를 정량적으로 분석한 결과, 물의 여러 가지 특성이 전하의 크기에 상당한 영향을 준다는 사실을 확인했다.

이와 같은 특성들을 동시다발적으로 평가할 수 있다는 점에 주목해 즉, 형성된 알짜 전하는 물의 산성도 및 전해질 농도 등의 특성들에 따라 크기가 변하는 것을 알아냈다.

연구진이 제작한 물 특성 평가 플랫폼은 매우 적은 양의 물도 분석 가능하고, 구현이 매우 간단하며, 정확도가 높아 저비용, 고효율의 장점을 지니고 있다. 연구팀은 이 기술로 물속에 존재하는 미세기포의 수를 집계할 수 있는 자가발전 구동 미세기포 집계센서까지 개발했다.

또한 이번 연구 성과는 기계공학과 4학년에 재학 중인 이동현씨가 공동 제1저자로서 김동성 교수와 최동휘씨의 지도를 받아 실험 설계 및 진행, 샘플 제작, 논문 작성 등 연구 전반을 수행하고, 세계적 저널에 논문을 게재하는 성과를 거뒀다는 점에서 큰 의미가 있다.

연구를 주도한 김동성 교수는 “이 기술을 응용하면 매우 적은 양의 물을 이용하여 물의 특성을 파악하는 것이 가능하다”며 “특히, 자가발전으로 구동이 가능하다는 점은 실용성이 높아 실질적인 응용 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 남다르다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부 한국연구재단의 중견연구자지원사업(도약연구)과 선도연구센터육성사업(ERC) 및 보건복지부의 보건의료기술연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.