염분이 포함된 얼음은 불균일하게 휘었을 때 소금물의 흐름이 생겨 순수한 얼음보다 큰 전류를 생산한다. Xin Wen 제공


염분이 함유된 얼음을 휠 때 보통 얼음보다 전기에너지를 1000배 더 많이 생성한다는 사실이 확인됐다. 빙하 등 염분과 얼음이 혼합된 환경에서 지속가능한 에너지를 생산할 수 있는 시스템 개발 가능성은 물론 얼음이 있는 행성의 전기적 현상 이해에 새로운 관점을 제시한다.
신 웬·샤오화 셴 중국 시안자오퉁대 교수팀과 구스타우 카탈란 스페인 바르셀로나자치대 교수 공동연구팀은 염분이 함유된 얼음이 변형될 때 일반 얼음보다 1000배 큰 전하를 생성한다는 사실을 발견하고 연구결과를 15일 국제학술지 '네이처 머티리얼즈'위메이드 주식
에 공개했다.
'플렉소전기(flexoelectricity)'는 물체가 휘는 등 고르지 않게 변형될 때 전기가 발생하는 현상이다. 지구 표면 10%를 덮고 있는 얼음도 휘어질 때 전기가 발생하지만 휘어진 정도인 곡률당 생성되는 전력이 너무 적어?실제 발전원이나 전자기기에 적용하기엔 무리가 있다.
연구팀은 소금(NaCl,바다이야기앱
염화나트륨)과 물을 다양한 농도로 얼려 얼음의 플렉소전기 계수가 염분 농도에 따라 증가한다는 사실을 발견했다. 얼음이 휘어지면 압축된 쪽에서 늘어난 표면으로 소금물이 흐르면서 전하를 생성하는 원리다.
전체 무게 대비 염분을 25% 보유한 얼음은 순수한 얼음보다 플렉소전기 계수가 1000배, 순수한 소금보다는 100만배 컸다. 플렉소전기알라딘꽁머니
의 발전 효율을 높이는 데는 성공했지만 실제로 전자기기를 구동하는 데 쓰일 수 있는지 규명하려면 추가 연구가 필요하다는 평가다.?
연구팀은 "빙하 등 염분과 얼음이 혼합된 저온 환경에서 저렴하고 지속 가능한 에너지 생산이나 감지 설비 구축에 응용될 가능성이 있다"며 "얼음뿐 아니라 액체가 주입된 다공성 고체의 일반적인 전기기계적 현상을 신풍제약 주식
이해하는 일반적인 모델을 제공한다"고 밝혔다.
이번 연구결과는 목성의 위성 유로파, 토성의 위성 엔셀라두스 등 거대한 얼음층이 있는 태양계 내 위성에서 발생하는 전기적 현상을 이해하는 데도 도움이 될 것으로 기대된다.
<참고 자료> - doi.org/10.1038/s41563-025-02332-5
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이병구 기자 2bottle9@donga.com]