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포스텍, 커피 얼룩 원인 규명

[2013 01월] 원병묵 제정호 교수팀

관리자 | 2013.11.05 15:31 | 조회 4517


 

포스텍, 커피 얼룩 원인 규명

원병묵·제정호 교수팀, 학술지에 발표
 
커피를 마시다 옷이나 책상에 흘리면, 동그란 띠 모양의 얼룩이 남는다. 일상에서 자주 볼 수 있는 이 현상은 전자소자나 생체소자를 만드는 최첨단 잉크젯 인쇄 공정에서도 흔히 일어난다. '커피 얼룩 효과'라고도 불리는 이 현상은 고품질 소자 제작에 큰 걸림돌이 돼 왔다.

포스텍 신소재공학과 원병묵 연구교수·제정호 교수팀은 이 '커피 얼룩 효과'의 원인이 '나노입자'가 액체 방울의 퍼짐을 억제하기 때문이라는 연구결과를 '피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)' 최신호를 통해 발표했다.

연구팀은 액체 방울에 미량의 나노입자를 넣으면 유리표면 위에서 액체 방울이 퍼지는 정도가 변화한다는 것을 실시간 광학 영상을 통해 관찰했다. 그리고 그 원인을 밝히기 위해 실시간 공초점 현미경으로 각각의 나노입자를 추적하자, 나노입자가 액체 방울 가장자리에 임계 농도만큼 쌓일 때 액체의 퍼짐이 멈춘다는 것을 알아냈다.

제정호 교수
또 액체의 퍼짐이 멈추면 액체 방울 가장자리에서 액체의 증발이 더욱 빠르게 일어나게 되며, 증발하면서 손실된 액체를 보충하기 위해 가장자리를 향해 액체가 흐른다. 이때 나노입자가 가장자리에 더 많이 쌓이면서 '동그란 띠' 모양의 얼룩으로 남는다고 설명했다.

연구팀은 "이 연구는 특히 유기소자, 태양전지나 생의학소자 제작에 활용되는 첨단 인쇄 기법에서 균일한 코팅을 얻도록 하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대한다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적 연구)의 지원을 받아 수행됐다.
 


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