제원호 교수 연구팀 `초신수성 원리` 규명… 항공기 유리 등에 활용 가능성
탈취, 셀프클리닝 등에 쓰이는 광촉매 물질인 이산화타이타늄이 빛을 받으면 초친수성을 띠는 원리가 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 초친수성은 표면이 젖어도 물방울을 만들지 않고 엷은 막을 만드는 성질로, 눈ㆍ비에도 시야를 가리지 않아야 하는 항공기나 자동차 유리 등에 유용하다.
제원호 서울대 교수(물리천문학부ㆍ사진) 연구팀은 이산화타이타늄이 빛을 흡수할 때 초친수성이 나타나는 원리를 규명했다.
연구팀은 자체 제작한 `원자힘현미경'을 이용해 가시광선과 근적외선을 흡수할 때 이산화타이타늄 표면에 흡착물층이 나타난다는 것을 발견하고, 흡착물층 성장을 정밀하게 측정했다. 그 결과 이 흡착물층이 물 분자와 강한 인력을 띠면서 이산화타이타늄이 초친수성을 갖게 된다는 사실을 밝혀냈다.
흡착물층 생성 원리도 밝혔다. 이산화타이타늄 표면에 생긴 산소의 빈자리에 전자들이 포획돼 공기 중 물 분자와 상호작용하면서 얇은 막처럼 물이 흡착되는 것이다. 이 물층은 빛의 세기에 따라 약 20나노미터(㎚) 이상 두껍게 생기는 것으로 나타났다.
제 교수는 "이 연구결과는 이산화타이타늄의 고유한 성질을 이용한 태양광 스마트 코팅이나 방담필름 개발 연구로 이어질 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 미래창조과학부 중견연구자 지원사업 지원 하에 이뤄졌으며 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 7일자 온라인판에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
제원호 서울대 교수(물리천문학부ㆍ사진) 연구팀은 이산화타이타늄이 빛을 흡수할 때 초친수성이 나타나는 원리를 규명했다.
연구팀은 자체 제작한 `원자힘현미경'을 이용해 가시광선과 근적외선을 흡수할 때 이산화타이타늄 표면에 흡착물층이 나타난다는 것을 발견하고, 흡착물층 성장을 정밀하게 측정했다. 그 결과 이 흡착물층이 물 분자와 강한 인력을 띠면서 이산화타이타늄이 초친수성을 갖게 된다는 사실을 밝혀냈다.
흡착물층 생성 원리도 밝혔다. 이산화타이타늄 표면에 생긴 산소의 빈자리에 전자들이 포획돼 공기 중 물 분자와 상호작용하면서 얇은 막처럼 물이 흡착되는 것이다. 이 물층은 빛의 세기에 따라 약 20나노미터(㎚) 이상 두껍게 생기는 것으로 나타났다.
제 교수는 "이 연구결과는 이산화타이타늄의 고유한 성질을 이용한 태양광 스마트 코팅이나 방담필름 개발 연구로 이어질 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 미래창조과학부 중견연구자 지원사업 지원 하에 이뤄졌으며 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 7일자 온라인판에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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