316. 연잎에 궁그는 물방울같이는
2010-08-10
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분야 : 식물학 대상 : 대학생 및 일반인 과학적 설명 : 연잎의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 찍은 사진이다. 물이 연잎에 닿으면 퍼지지 않고 방울로 뭉처져 굴러내리는데, 이것은 연잎 표면의 구조로 설명할 수 있다. 연잎은 기본적으로 2가지 단계의 구조를 갖고 있다. 마이크로 수준의 융기, 나노 수준의 털 구조 그리고 잎사귀 표면의 왁스화학물질로 구성되어 있다. 빗물이 잎 표면에 떨어질 때 그것은 90도 이상의 접촉 각도를 형성해 90도 이하에서의 물방울이 퍼지는 현상대신에 위로 방울지게 한다. 잎 표면은 170도에 가까운 접촉 각도를 갖고 있어 이는 극단적 소수성을 만들어낸다. 잎 표면의 왁스성분 그리고 물방울과 잎 표면 구조사이의 공기층 때문에 실제적으로 2-3%이 물방울만이 잎 표면과 접촉할 뿐이다. 이미지지의 중앙에 있는 덩어리는 연잎의 이런 왁스층을 나타낸다. 최근 이런 연잎의 구조에서 본따 물건의 표면을 만드는 나노기술이 발전하고 있는데, 이것은 '연잎 효과(Lotus effect)'를 성공적으로 활용한 사례라고 할 수 있다. 연잎 효과는 세 가지로 설명된다. 1) Super-hydrophobicity(초소수성) : 나노입자로 구성된 표면구조 때문에 액체의 표면장력이 작용하지 못한다. 2)Anti-contamination(오염방지) : 액체 뿐만 아니라 각종 입자나 먼지, 진드기, 박테리아, 곰팡이 등도 달라붙지 못하게 한다. 3) Self-cleansing(자적작용) : 이물질이 묻어라도 빗물이나 물방울이 이물질을 쓸어 내려가는 자정효과 사진은 전자현미경 HITACHI S-3000N 모델로, 3000x의 배율로 찍은 것을 채색한 것이다.(현미경 배율 3000배) 주관/미학적 설명 : 사진을 처음 보았을 때, 복효근 씨의 '토란잎에 궁그는 물방울같이는'이라는 시가 떠올랐다. '궁글궁글 투명한 리듬을 빚어 내는 물방울의 둥근 표정'이라는 부분이 정말 잘 어울리는 사진이라는 생각이 들었다. 연잎에 떨어진 물이 방울져 미끄러지도록 하는 왁스층이 오히려 물방울이 떨어져 퍼져나가는 듯한 모양이었다. 물방울이 퍼지지 못하게 만드는 왁스층이 오히려 물방울이 떨어져 퍼져나가는 듯한 모양이었다. 물방울이 퍼지지 못하게 만드는 왁스층이 오히려 물방울이 퍼져나가는 듯한 이미지였기 때문에 재미있다는 생각이 들었다. 그래서 제목을 '연잎에 궁그는 물방울같이는'이라고 짓게 되었다. |
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