3개의 물 분자 삼각형, '양성자 터널링 가속화'

국내 연구진이 물 분자 3개로 이뤄진 삼각형의 모양 변화를 분석해 그 안에서 일어나는 양자적 현상을 규명했습니다.

UNIST 신소재공학과 신형준 교수 연구팀은 물 분자의 집단 회전 운동이 양성자 터널링을 강화한다는 사실을 실험적으로 입증했다고 밝혔습니다.

양성자 터널링은 양성자가 넘을 수 없는 에너지 장벽을 넘거나 깨지 않고 그대로 장벽을 통과하는 양자역학적 현상입니다.

연구팀은 초극저온, 초진공 상태에서 소금 박막 위에 물 분자 세 개를 삼각형 형태로 배열한 후, 주사터널링현미경으로 모양 변화를 분석했습니다.

그 결과, 소금 박막 위의 물 분자 삼각형이 왼쪽이나 오른쪽으로 찌그러진 이성질체 형태를 나타냈고, 특정 전압을 가하자 찌그러진 삼각형이 정삼각형의 형태로 변했습니다.

연구팀은 물 분자의 회전운동과 분자 간 협동성이 양성자 터널링을 조절한다며, 이번 연구가 화학 반응과 촉매, 에너지 변환 과정에서 새로운 반응 조절 기법을 제시할 것이라고 기대했습니다.

YTN 사이언스 권석화 (stoneflower@ytn.co.kr)