KAIST, 미켈란젤로 ‘천지창조’ 고통 풀었다…천장서도 액체막 무너지지 않는 기술 개발 작성일 03-12 5 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">휘발성 액체 섞어 중력 불안정성 제어</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Hfyq8uMVWE"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="db2b506fe1b81aee0596a655ead6437ea4e230e00776e322173986b87a8e985f" dmcf-pid="X4WB67Rfyk" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="미켈란젤로가 천지창조를 그리는 가상의 연출 장면(AI 이미지). 500여 년 전, 미켈란젤로는 시스티나 성당 천장에 ‘천지창조’를 그리는 4년 동안 얼굴로 쏟아지는 물감과 싸우며 ‘그림이 아니라 고문에 가깝다’고 표현했다. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/seouleconomy/20260312090437602qfxd.jpg" data-org-width="620" dmcf-mid="UC4IYm5Tl0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/seouleconomy/20260312090437602qfxd.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 미켈란젤로가 천지창조를 그리는 가상의 연출 장면(AI 이미지). 500여 년 전, 미켈란젤로는 시스티나 성당 천장에 ‘천지창조’를 그리는 4년 동안 얼굴로 쏟아지는 물감과 싸우며 ‘그림이 아니라 고문에 가깝다’고 표현했다. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="b0cc4f69c9a838e8d9422c951c00a59e3a354a3bdc42e3a7ee04817c2625f903" dmcf-pid="Z8YbPze4vc" dmcf-ptype="general">KAIST 연구진이 천장 등 기울어진 표면에서 중력의 영향으로 액체가 쏟아지는 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발해냈다. 향후 정밀 코팅·전자회로 인쇄·3D 프린팅·우주 환경에서의 유체 제어 등 다양한 산업 분야에 적용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7bba491a6f3c3744c3c86e28b76441ca2d63beba6743afc61f4ff24ca43f9b57" dmcf-pid="56GKQqd8TA" dmcf-ptype="general">KAIST는 기계공학과 김형수 교수 연구팀이 중력에 의해 아래로 쏟아지는 현상의 근본 원인인 ‘중력 불안정성’을 계면유체역학적으로 재해석하고, 거꾸로 매달린 액체에 소량의 휘발성 액체를 혼합해 이를 제어하는 방법을 제시했다고 12일 밝혔다.</p> <p contents-hash="53ee32c2b8a12eda593299c7a60bcbd30718a7b0c01f9aa3cbf86506b13f363d" dmcf-pid="1PH9xBJ6yj" dmcf-ptype="general">기울어진 표면 등에 액체가 발리면 얇은 액체막이 형성되지만, 결국 이 막은 중력 때문에 점차 불안정해지며 결국 무너져 떨어진다. 목욕탕 천장에서 수증기가 응결돼 생긴 얇은 물층이 결국 물방울로 모여 떨어지는 현상도 이와 같은 원리다. 이 현상을 ‘레일리–테일러 불안정성’이라 한다.</p> <p contents-hash="48f635ada736bc869d71cb63ad36434d4a9bd32934cf1f54dd2b3189396daed3" dmcf-pid="tQX2MbiPvN" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 거꾸로 매달린 액체에 소량의 휘발성 액체를 섞는 방법을 제안했다. 휘발성 성분이 증발하면 액체 표면의 농도 분포가 달라지고, 그 결과 표면장력에 차이가 생겨 액체가 아래로 떨어지려는 힘이 억제되기 때문이다.</p> <p contents-hash="324330014b6a19675e9c0bb3c7d957da688fa1fcde661ceecfbf545bb31fb04c" dmcf-pid="FxZVRKnQva" dmcf-ptype="general">표면장력은 액체 표면이 스스로를 안쪽으로 잡아당기는 힘으로 물방울이 둥근 형태를 유지하게 만드는 원리다. 표면장력에 차이가 생기면 장력이 큰 쪽이 작은 쪽을 끌어당기며 표면을 따라 흐름이 발생하는 ‘마랑고니 효과’가 나타난다. 연구팀은 이 표면 흐름이 아래로 떨어지려는 액체를 붙잡아 주고 중력 불안정성을 억제한다는 사실을 실험과 이론을 통해 규명해냈다.</p> <p contents-hash="dbebb513dc1c2bd134c62fe9b87ae7cb6b628158c2d83849f98c22e517119bee" dmcf-pid="3wfNmohDWg" dmcf-ptype="general">연구 결과 특정 조건에서는 액체막이 중력에도 불구하고 끝까지 유지되었으며, 일부 조건에서는 액적이 떨어지지 않고 액막이 주기적으로 진동하는 새로운 거동도 관찰됐다. 이는 외부 에너지 공급 없이 액체의 조성과 증발이라는 자연적 과정만으로 중력 불안정성을 능동적으로 제어할 수 있음을 보여준다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f5e77ac7f647d6479aac1bf756f1f907767c9415fe5a4d2db3af22ddd34af9c9" dmcf-pid="0r4jsglwyo" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 최민우 석박통합과정, 전혜준 박사과정, 김형수 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/seouleconomy/20260312090438855pvzr.jpg" data-org-width="439" dmcf-mid="75cp9F8BCF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/seouleconomy/20260312090438855pvzr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (왼쪽부터) 최민우 석박통합과정, 전혜준 박사과정, 김형수 교수. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="269caa6d1ba5688f22599cadc0f3984e82f3e809e1228dd6b42e81e87627c978" dmcf-pid="pm8AOaSrTL" dmcf-ptype="general">연구진은 이번 기술이 정밀 코팅, 인쇄, 적층 공정 등에서 더욱 얇고 균일한 액체막 구현을 가능하게 하고 기울어진 표면에서도 안정적인 도포가 가능하도록 도울 수 있다고 밝혔다. 더 나아가 3D 프린팅 공정이나 우주와 같은 특수 환경에서의 유체 제어 기술로도 확장될 수 있다.</p> <p contents-hash="7e779b08e40bad522ca79511cc03748829a95ab325d45dedb6d221d8641207d4" dmcf-pid="Us6cINvmyn" dmcf-ptype="general">김형수 교수는 “이번 연구는 액체의 조성과 증발이라는 자연적 과정을 활용해 외부 에너지 없이 중력 불안정성을 능동적으로 제어할 수 있음을 보였다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.</p> <p contents-hash="db2370571f0ab57e3ac6fcb96867f1c1966dbde87212778b051d5570f80f6206" dmcf-pid="uOPkCjTsTi" dmcf-ptype="general">이번 연구는 유체역학의 불안정성 제어에 대한 새로운 발견임을 인정받아 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 1월 29일 온라인 게재됐다.</p> <p contents-hash="44607a29da3c3c7ff4c287a07a71877f1a6837bb39da1cfa1867b4d876489e81" dmcf-pid="7IQEhAyOhJ" dmcf-ptype="general">장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 웨이브, ‘건물주 되는 법’ 등 동시 공개…tvN 첫 토일드라마 수급 03-12 다음 ‘남의연애4’ 13일 최종선택 03-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
