마랑고니 효과의 현상 정량화에 성공한 KAIST 김형수 교수. 사진=KAIST제공
마랑고니 효과의 현상 정량화에 성공한 KAIST 김형수 교수. 사진=KAIST제공
국내 연구진이 물과 알코올이 만날 때 발생하는 마랑고니 효과의 현상을 정량화하는 데 성공했다.

마랑고니 효과는 계면을 따라 표면장력의 크기가 일정하지 않을 때 발생하는 현상을 말한다. 와인글라스에 와인을 담고 글라스를 흔들면 유리벽을 타고 눈물처럼 흘러내리는 `와인의 눈물 현상`이 대표적인 마랑고니 효과이다.

KAIST 기계공학과 김형수 교수 연구팀은 광학의 특성을 이용한 다양한 유동장 가시화 기법과 초고속 이미징 장비를 이용해 실험을 수행해 물과 알코올 사이에 발생하는 복잡한 물리화학적 현상의 정량화에 성공했다고 17일 밝혔다.

이번 연구 결과는 약물 전달을 위해 사용되는 계면활성제를 알코올이 대체할 수 있는 가능성을 보였다는데 의의가 있다. 체내에 축적되는 특성을 가진 계면활성제를 대체할 수 있다면 여러 부작용을 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 이번 성과가 유체 계면을 2차 오염시키지 않고 계면에 따라 원하는 물질을 높은 효율로 쉽게 전달하거나 유체 표면의 불순물들을 효과적으로 제거할 수 있는 원천기술이 될 것으로 예상했다.

김형수 KAIST 교수는 "약물전달을 위해 계면활성제를 사용하는데 체내에 흡수되면 배출이 어려워 축적이 되고 천식환자에게 심장질환을 유발하는 등 여러 부작용이 발생한다"며 "알코올과 같은 새로운 약물전달 물질을 사용해 이러한 부작용으로부터 자유로워지길 기대한다"고 말했다.

미국 프린스턴 대학의 하워드 스톤 교수와 공동으로 진행한 이번 연구 결과는 국제 학술지 `네이처 피직스`(Nature Physics) 지난달 31일자 온라인판에 게재됐다. 조수연 수습기자

<저작권자ⓒ대전일보사. 무단전재-재배포 금지>

알코올이 물 계면에 닿을 때 발생하는 마랑고니 유동. 사진=KAIST제공
알코올이 물 계면에 닿을 때 발생하는 마랑고니 유동. 사진=KAIST제공

조수연
저작권자 © 대전일보 무단전재 및 재배포 금지