영하가 아닌 상온에서 만드는 따뜻한 얼음, 상상이 가시나요?

물은 보통 온도가 낮아야 얼음으로 변하는데요.

상온에서 강한 압력이 가해질 때에도 얼음이 만들어진다는 사실 알고 계셨나요?

단, 지상에서 받는 압력인 대기압보다 1만 배 이상 큰 초고압 조건을 인위적으로 만들어야 한다는 어려움이 있는데요.

최근 한국표준과학연구원(Korea Research Institute of Standards and Sccience, KRISS) 연구팀이 상온에서도 얼음을 만들고, 형상을 제어하는 기술 개발에 성공했습니다.

 

 

연구팀은 1초에 대기압의 500만 배까지 압력을 높이거나 낮출 수 있는 기술인 ‘실시간 동적 다이아몬드 앤빌셀(Anvil Cell)’을 세계 최초로 개발하여 이론을 현실화하였습니다.

원통 안에 물을 넣고, 이 장치를 이용해 내부 압력을 1만 기압 이상으로 올리면 물분자가 움직일 공간이 없어져 이웃 분자와 아주 근접해지다 결국 서로 연결되어 상온에서 얼음이 만들어지는 방식입니다.

또한, 연구팀은 압력을 세밀히 조절하여 3차원 팔면체 얼음 결정을 2차원 날개 모양으로 변형시키는 데에도 성공하였는데요.

이 연구에서 특히 주목할 만한 점은 압력을 통해 단순히 얼음을 만드는 것뿐만 아니라, 얼음의 크기, 형태, 성장 속도 등 모든 것을 인위적으로 조절하여 결정의 모양까지 제어할 수 있게 되었다는 것입니다.

 

 

이 기술의 응용 분야는 아주 넓습니다.

상온에서 냉동시킨 육류의 바늘처럼 뾰족한 육각형 얼음 결정은 세포를 손상하고 육질과 맛을 떨어뜨립니다.

하지만 고압으로 만든 얼음 결정은 둥근 형태로 가지고 있어 육류의 맛과 신선도를 높일 수 있습니다.

비행기의 날개에 생기는 얼음 또한 독특한 결정으로 날아오르는 힘을 저지하여 안전에 영향을 미치는데요.

이번 기술이 비행기 날개에 위험한 얼음을 제어하는 데에도 도움이 될 것으로 예상하고 있습니다.

또한, 이 기술은 압축률을 조절하여 신 물성을 개발할 수 있어, 반도체와 같은 에너지 소재, 바이오 식품 분야로도 활용이 가능합니다.

압력으로 만든 얼음, 응용 분야에 무궁무진한 활용으로 더욱더 널리 사용될 수 있길 바랍니다. 

 

 

내용 출처

-UST과학기술연합대학원대학교, 상온에서 만들어지는 얼음. 알고 계셨나요?

-한겨례, 상온에서 압력만으로도 ‘따뜻한 얼음’ 만든다

-YTN사이언스, 따뜻한 상온에서 얼음을 만들 수 있다?

 

이미지 출처 

– 게티이미지뱅크(www.gettyimagesbank.com)