서강대 화학과, 고체–액체 계면의 '이온–전자 상호작용' 규명

박준우 교수 연구팀, 한스-위르겐 부트 교수 연구팀과 공동 연구

점도 증가한 물방울이 고체 표면에서 더 빠르게 이동하는 현상 분석

[서울=뉴시스] 서강대 화학과 박준우(왼쪽) 교수, 신동호 석박통합과정생. (사진=서강대 제공) 2026.02.06. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 서강대학교는 화학과 박준우 교수 연구팀이 점도가 증가한 물방울이 고체 표면 위에서 오히려 빠르게 이동하는 현상을 관찰하고, 그 원인이 고체-액체 계면에서 발생하는 이온-전자 상호작용 때문임을 규명했다고 6일 밝혔다.

한국연구재단 우수신진연구와 G-램프 사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 게재됐다.

일반적으로 액체의 점도 증가는 마찰 증가와 함께 물방울의 이동 속도를 감소시키는 요인으로 작용한다. 그러나 연구진은 수 나노미터 두께의 절연층이 코팅된 전도성 표면 위에서 소금이 포함된 물방울이 순수한 증류수보다 오히려 더 빠르게 이동함을 확인했다.

실험 결과, 소금이 포함된 물방울의 가속도는 75~85% 향상되고 마찰력은 13~25% 감소하는 양상을 보였다. 아울러 연구진은 이 현상이 계면에 축적된 이온과 반도체 내 전자의 상호작용으로 인해 비평형 전기적 구동력이 생성되면서 나타날 수 있음을 분석했다.

이번 연구는 고체-액체 계면에서 이온-전자 상호작용이 마찰 및 액적 이동을 능동적으로 제어할 수 있음을 처음 제시한 것으로, 미세 유체 역학이나 에너지 소자, 표면 공학 등 다양한 응용 분야로의 확장 가능성을 높이 평가받는다.

[서울=뉴시스] 고체-액체 계면에서 마찰 제어 및 해석 모델에 대한 마스터 곡선. (사진=서강대 제공) 2026.02.06. [email protected] *재판매 및 DB 금지

한편 이번 연구는 계면 과학 및 콜로이드 분야의 석학이자 막스플랑크 고분자연구소장인 한스-위르겐 부트(Hans-Jürgen Butt) 교수 연구팀과 국제공동연구를 통해 수행됐다. 서강대 신동호 석박통합과정생과 막스플랑크 고분자연구소의 루트빅 라티아(Rutvik Lathia) 박사가 공동 제1저자로 참여했다.


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