처음으로 촬영된 산소와 수소가 만나 물을 형성하는 장면

 

 

 

물은 수소와 산소로 이루어져 있습니다.

 

이것은 너무나도 잘 알려져 있는 사실인데요.

 

하지만 수소와 산소가 물을 형성하는 순간은 한번도 관측이 된적은 없습니다.

 

과연 물이 형성되는 순간은 어떤 모습일까요?

 

과학자들은 역사상 처음으로 수소와 산소가 물을 형성하는 모습을 목격했습니다.

 

이번 연구는 미국 국립과학원 회보 2024년 9월 27일자에 게재되었습니다.

 

 

 

 

 

 

물은 우리에게 아주 익숙한 물질입니다.

 

하지만 물이 만들어지는 순간을 본 사람은 아무도 없는데요.

 

물은 매우 작은 원자의 세계에서 아주 빠른 화학 반응으로 형성되기 때문입니다.

 

그래서 이 순간을 목격하는 것은, 엄청나게 어렵다고 할 수 있죠.

 

 

 

 

 

 

그런데 얼마전, 과학자들은 이를 확인할 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다.

 

수소와 산소를 넣을 수 있는 벌집 모양의 나노 반응기를 개발한건데요.

 

과학자들은 이 나노 반응기에 수소와 산소를 넣은 뒤 아주 얇은 막으로 감쌌습니다.

 

그리고 아주 강력한 전자현미경을 이용해서 수소와 산소의 반응을 살펴봤죠.

 

또한 수소와 산소가 반응하는 모든 과정을 카메라로 촬영하기 시작했습니다.

 

이 영상이 바로 수소와 산소가 만나 물이 되는 과정을 담은 최초의 영상입니다.

 

 

https://youtu.be/w4NRThvgJJo?si=JTTgVNeRMjvmdejc

 

 

 

수소와 산소는 서로 만나서 사각형의 모양으로 변화되기 시작했는데요.

 

그리고는 아주 작은 거품의 형태로 변화되기 시작했습니다. 이 거품이 바로 물인걸까요?

 

이를 알아보기 위해서 과학자들은 이 거품을 자세히 분석해 봤습니다.

 

그 결과, 이 거품에서 물에서만 발견되는 독특한 산소의 결합 특성을 확인할 수 있었습니다.

 

뿐만 아니라 과학자들은, 이 거품을 가열했을 때  끓는 점이 물과 동일하다는 점도 확인할 수 있었죠.

 

이렇게 과학자들은 수소와 산소가 만나서, 물이 되는 과정을 처음으로 확인할 수 있었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

사실 이번 실험 목적은 팔라듐의 역할을 규명하는 것이었는데요.

 

과학자들은 1900년대 초에 팔라듐이 물의 형성을 촉진한다는 사실을 우연히 발견했습니다.

 

하지만 그 이유가 무엇인지, 정확히 어떠한 반응이 일어나는지는 전혀 알 수가 없었죠.

 

이번이 실험은 팔라듐의 표면에서 일어나는 수소와 산소의 반응을 정확히 보여주었습니다.

 

특히 수소와 산소를 주입하는 순서에 따라서 물의 형성 속도가 달라진다는 사실도 발견할 수 있었는데요.

 

팔라듐에 수소를 먼저 넣은 다음에 산소를 넣는 것이, 물이 가장 빠르게 형성되는 방법이었습니다.

 

그리고 이번의 발견은 우주 탐사 분야에서 아주 중요하게 사용될 것으로 기대를 모으고 있습니다.

 

우주 및 행성 탐사 과정에서 과학자들은, 물을 어떻게 공급해야하는지가 가장 큰 고민 중 하나였는데요.

 

하지만 이제 우주 탐사선은 지구를 떠나기 전에 수소로 채워진 커다란 팔라듐을 가져가기만 하면 됩니다.

 

그리고 물이 필요해 질 때, 팔라듐에 산소를 넣기만 하면 많은 물을 얻을 수 있게 되죠.

 

또한 팔라듐은 재사용이 가능하고, 수소는 우주에서 가장 풍부하게 존재한다는 장점도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

이렇게 과학자들은 물이 형성되는 과정을 직접 관찰하는데 성공했습니다.

 

이제 우리는 그동안 당연하다고만 생각해왔던 자연 현상을, 더 정확히 이해할 수 있게 되었는데요.

 

실제로 확인한 물이 형성되는 순간은, 그 무엇보다도 경이로운 것 같습니다.

 

 

 

 

 

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