액체도 정전기 일으킨다…포스텍 연구진, 액체에서 발생하는 정전기 현상 정립

Advanced Materials 저널에 액체 정전기 현상을 정립한 국내 연구진의 연구 결과가 실렸다./Advanced Materials

국내 연구진이 액체에서 발생하는 정전기 현상을 세계 최초로 정립하는데 성공했다. 그동안은 고체 물질의 마찰 대전열만 정립돼 있어서 고체와 액체 사이의 정전지 현상에 대한 연구가 쉽지 않았다. 이번 연구 결과로 액체에서 발생하는 정전기 현상에 대한 연구가 더욱 활발해질 것으로 보인다.

과학기술정보통신부는 김동성 포항공대(포스텍) 기계공학과 교수 연구팀이 액체 마찰 대전열을 세계 최초로 정립했다고 29일 밝혔다. 마찰 대전열은 어떤 물질이 접촉할 때 양의 전하로 대전되기 쉬운 물질을 순서대로 나열한 것이다. 정전기 현상을 설명할 수 있는 유일한 방법이 마찰 대전열이다.

정전기는 두 물체 사이에 마찰이 일어날 때, 두 물체 표면이 서로 반대 전하를 띄는 현상을 말한다. 정전기 현상이 발견된 건 기원전으로 거슬러 올라가지만, 정량적인 수치로 정의하기가 어려워 연구가 쉽지 않았다. 특히 고체와 액체 사이의 정전기 현상은 액체의 마찰 대전열이 정립돼 있지 않아 더욱 연구가 어려운 분야였다.

연구팀은 액체의 정전기 현상을 정밀하게 측정하는 방법을 고안했다. 이런 방법으로 22개 종류의 액체에 대해 마찰대전을 측정한 뒤, 그 정도에 따라 순서를 구분했다. 액체의 정전기 현상을 정립한 건 이번 연구가 세계 최초다.

연구팀이 정립한 액체 마찰 대전열을 이용하면 필요한 목적에 맞는 액체를 선택하여 정전기 현상을 조절하는 것이 가능하다. 예를 들면, 에너지 수확장치 효율 향상이나 반도체 소자 표면 세정을 위한 액체선택 등에 높은 활용도가 기대된다.

김동성 교수는 “이번 연구성과는 액체의 정전기 특성을 바탕으로 액체 마찰 대전열을 정립한 첫 사례”라며 “본 연구결과를 시작으로 보다 다양한 액체들을 포함한 액체 마찰 대전열이 구성될 것으로 기대된다”고 말했다.

참고자료

Advanced Materials, DOI : https://doi.org/10.1002/adma.202300699

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