[경상매일신문=이영균기자] 포스텍 연구팀이 태풍이나 토네이도와 같은 ‘소용돌이’ 형성 원리를 밝혀내 화제이다.
포스텍 신소재공학과 연구팀(제정호 교수와 이지산 박사)은 최근 물방울이 액체 표면에 떨어지는 순간 소용돌이가 형성되는 찰나의 모습을 초고속 X-선 현미경으로 관찰해 그 원리를 밝혀냈다고 6일 밝혔다.
연구결과는 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지 최신호에 발표됐다.
연구팀은 물방울이 액체 표면에 떨어질 때 순간적으로 물방울 벽면을 따라 액체가 타고 올라가면서 작은 소용돌이가 만들어지는 과정을 X-선현미경에 생생히 담아냈다.
그 결과 30여 년 전부터 학계에 정설로 알려진 소용돌이 형성 기준이 잘못됐다는 것을 확인됐다.
또 액체의 오네조르게 수(Oh)*1가 충분히 적을 때 탄성파*2 에너지의 전달에 의한 소용돌이 형성원리가 밝혀졌다.
이 원리에 따라 액체의 오네조르게 수가 소용돌이 형성의 새로운 기준으로 제시됐다.
뿐만 아니라, 연구팀은 소용돌이가 연속으로 여러 개가 형성될 수 있음을 최초로 확인했다.
연구팀은 소용돌이 개수와 레이놀드 수(Re)*3의 상관관계도 처음으로 규명했다.
이 밖에도 소용돌이의 회전 역학, 각속도, 나선모양 등 구체적인 소용돌이 형태까지 자세히 밝혀냈다.
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