POSTECH(총장 김무환·포항공과대학교)는 윤건수 물리학과·첨단원자력공학부 교수와 김동언 MPK(막스플랑크 한국/포스텍연구소)·물리학과 교수 공동연구팀이 장시간 동안 초임계 유체의 비평형 상분리 현상을 관측했다고 23일 밝혔다. 

초임계 유체는 액체와 기체 사이 존재하는 물질의 형태를 일컫는다. 연구진은 승압 장치를 이용해 비활성 물질 아르곤(Argon) 액적(엑체 방울)을 반복적으로 압축-팽창하며 유체화 시켰다. 냉각된 아르곤 유체는 액체의 특성을 유지하며 기체에 가까운 초임계 상태로 구현됐다.

연구진은 액체와 기체상이 분리된 채로 공존하는 아르곤의 유체 상태가 장시간 지속하는 과정을 설명하기 위해 나노미터 크기의 입자 덩어리가 수송 현상을 일으키는 현상을 규명했다.

공동 교신저자로 참여한 윤건수 POSTECH 교수는 "비평형 초임계 유체에 대한 연구는 산업 공정에 대해서 뿐만 아니라 행성 대기, 화산 폭발, 지구 지각 내부에 존재하는 유체 등 자연계에 존재하는 다양한 초임계 유체의 특성을 이해하는 데 기여할 것이다"라며 "실험 결과를 넘어 비평형 상분리 초임계 유체를 이론적으로 해석하기 위한 연구를 수행하는 중"이라고 밝혔다.

이번 연구성과는 지난달 30일 자연과학 학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단과 막스플랑크 한국/포스텍연구소의 지원으로 수행됐다.