이들은 이를
1887
년 하인리히 헤르츠가 발견하고
1905
년 알베르트 아인슈타인이 증명한 광전효과(
photoelectric
effect
)에 빗대 광분자 효과로 명명했다. 광전 효과는 금속에 빛을 쪼이면 전자가 방출되는 것으로 빛의 입자성을 보여주는 현상이다.
연구팀은 이 연구에서 다양한 파장의 빛을 다양한 각도로 물에 쪼이는
14
가지 실험을 통해 광분자 효과가 특수한 하이드로겔뿐 아니라 호수처럼 평평한 표면이든 수증기 방울 같은 곡면이든 모든 물 표면에서 나타난다는 사실을 확인했다.
서로 다른 조건에서 실시한 네 가지 실험에서 모두 가시광선을 받은 물 표면에서 증발이 시작된 후 수면 위 공기 온도가 냉각됐다가 회복되는 현상이 관찰됐다. 이는 증발이 열에너지에 의한 것이 아님을 보여주는 것으로 풀이된다.
또 증발 효과가 빛을 쪼이는 각도와 빛의 색깔(파장), 편광성 등에 따라 달라지는 현상도 나타났다. 이 파장대에서는 물이 빛을 거의 흡수하지 않기 때문에 기존 이론대로라면 이런 현상이 나타나지 않아야 한다고 연구팀은 밝혔다.
![빛에 의해 물이 증발하는 광분자효과 실험 모습
[Bryce Vickmark 제공. 재판매 및 DB 금지]](https://imgnews.pstatic.net/image/001/2024/04/25/AKR20240425036800017_03_i_P4_20240425090915811.jpg?type=w430)
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빛에 의해 물이 증발하는 광분자효과 실험 모습
[
Bryce
Vickmark
제공. 재판매 및
DB
금지]
광분자 효과는 빛이
45
도 각도로 수면에 닿을 때 그리고 횡 자기 편광(
transverse
magnetic
polarization
)이라는 특정 유형의 편광에서 가장 강했고, 빛 색깔 중에서는 물과 상호작용이 가장 적은 녹색 빛에서 가장 강했다.
연구팀은 이 현상이 구름의 햇빛 흡수에 관한 기후 과학의
80
년 미스터리에 해답을 제공할 것으로 기대한다. 구름은 기존 물리학에서 예상하는 것보다 더 많은 햇빛을 흡수하고 있지만 그 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.
연구팀은 구름에서 광분자 효과로 인한 추가 증발이 일어난다면 구름의 햇빛 흡수 미스터리를 설명할 수 있다며 이는 기후 변화가 구름과 강수량에 미치는 영향 계산에도 영향을 미칠 수 있다고 밝혔다.
첸 교수는 광분자 효과는 구름에서 안개, 바다, 토양, 식물 표면에 이르기까지 자연에서 광범위하게 일어날 수 있고 많은 분야에 응용될 수 있을 것이라며 태양광 해수 담수화나 재료 건조 같은 산업공정 설계로도 이어질 수 있다고 말했다.
◆ 출처 :
PNAS
,
Gang
Chen
et
al
.,
'Photomolecular
effect
:
visible
light
interaction
with
air-water
interface
,
https
:
/
/
www.pnas.org
/
doi
/
10.1073
/
pnas.2320844121
이주영([email protected])
https://n.news.naver.com/mnews/hotissue/article/001/0014651347?type=series&cid=1087298
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![빛에 의해 물이 증발하는 광분자효과 실험 모습
[Bryce Vickmark 제공. 재판매 및 DB 금지]](https://imgnews.pstatic.net/image/001/2024/04/25/AKR20240425036800017_01_i_P4_20240425090915808.jpg?type=w430)
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