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한국연구재단, '탄소나노튜브 반직관적 현상' 규명

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한국연구재단, '탄소나노튜브 반직관적 현상' 규명

머니투데이
  • 대전=허재구 기자
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  • 2011.07.26 11:27
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차세대 해수담수화막 개발 기여 기대...

한국연구재단은 카이스트(KAIST) EEWS 대학원 정유성 교수팀이 물에 반발하는 탄소나노튜브 안에 물이 스스로 빨려 들어가는 '반직관적 실험 현상'을 규명했다고 26일 밝혔다.

이는 지금까지 현상만 알려졌을 뿐 그 원인이 명확히 설명되지 못했었다.


정 교수팀은 물을 반발하는 탄소나노튜브 안으로 물이 스스로 빨려 들어가는 반직관적인 실험현상의 원인이 물 분자 간의 수소결합 때문임을 입증했다.

또 나노채널과 같은 제한된 나노공간에서는 물의 무질서도가 증가하기 때문에 발생한다는 사실을 분자동력학 계산을 통해 밝혀냈다.

연구진은 탄소나노튜브에 갇힌 물의 경우 제한된 공간에서 물 분자 간의 수소결합이 약해지면서 밀도가 낮아지고 오히려 무질서도가 증가해 더욱 안정되는 특이한 현상을 나타낸다는 사실을 확인했다.


특히 정 교수팀은 1.1㎚와 1.2㎚의 지름을 갖는 나노튜브에서는 실온(25℃)임에도 불구하고 물이 얼음과 같은 구조를 띄는 현상도 관찰해 냈다.

이번 연구결과는 자연과학분야 학술지인 '미국립과학원회보(PNAS)' 7월 19일자에 게재됐다.

정 교수는 "이번 연구는 계산과학이 실험측정만으로 설명하기 어려운 나노크기의 제한된 공간에서 나타나는 다양한 현상을 규명한 좋은 예" 라며 "기존의 역삼투압 막에 비해 탄소나노튜브 내에서는 물의 수송속도가 현저히 빨라 에너지 효율적인 차세대 해수 담수화막을 효율적으로 설계하는데 기여할 것"이라고 말했다.



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