- 연꽃잎의 첨단방수(防水) 기술2
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김치원 목사 (창조반석교회, 한국 창조과학회 이사, 한국 창조과학 부흥사회 회장, 본지 논설위원) |
창세로부터 그의 보이지 아니하는 것들 곧 그의 영원하신 능력과 신성이 그가 만드신 만물(연꽃)에 분명히 보여 알려졌나니 그러므로 그들이 핑계하지 못할지니라 (롬 1:20)
불교에서는 세상에서 가장 청정(淸淨)한 것을 비유할 때 연꽃을 든다. 연꽃은 진흙층이 쌓인 연못에 뿌리를 내리고 있지만 결코 그 더러움에 더럽혀지는 일이 없기 때문이다. 연꽃잎을 자세히 관찰해보면 잎에 떨어진 빗방울이나 아침 이슬은 잎을 적시지 못하고 동그랗게 뭉쳐서 주르륵 미끄러져 떨어지는 것을 볼 수 있다. 이때 표면에 있던 오염물이 물방울과 함께 씻겨나가기 때문에 연잎은 항상 깨끗한 상태를 유지한다. 어떻게 이런 일이 가능할까? 육안으로 보면 연꽃잎은 다른 잎들보다 훨씬 매끄럽게 보인다. 단순히 표면이 매끈매끈하기 때문만은 아니다.
사실 연꽃잎 표면은 수많은 혹(bump, 융기)들로 덮여 있고, 이 혹들은 나노 크기의 발수성(water-repellent) 코팅제로 코팅되어 있다. 이러한 울퉁불퉁한 독특한 구조 덕택에 연잎 위에 떨어진 물방울은 잎 속으로 스며들지 못하고 흘러내리게 된다. 즉 연꽃잎 위의 물방울은 돌기 위에 떠 있기 때문에 표면에 접촉하는 면적이 크게 줄어들어 표면장력(表面張力)이 떨어진다. 실제로 연꽃잎과 물방울의 접촉 면적은 덮고 있는 표면의 2-3%밖에 되지 않는다. 물방울이 공기 위에 떠있는 모양이라고 보면 된다. 이렇게 불안한 상황이다 보니 물방울이 모이고 합쳐져서 무거워질 때 땅으로 미끄러져 떨어지게 된다. 이때 잎에 앉은 먼지들도 물에 씻겨서 덩달아 떨어지면서 스스로 깨끗하게 씻어내는 것이다. 자동차를 타는 사람들이 공감하는 징크스가 있다. 바로 ‘세차한 다음날에는 꼭 비가 온다’는 것. 비 내린 뒤 자동차를 장식한 얼룩을 보노라면 ‘세차하지 않아도 되는 자동차’ 생각이 간절해진다.
먼지나 이물질(異物質)이 자동으로 씻기는 자동차는 언제 나오는 것일까? 이 고민을 해결할 수 있는 연구결과가 국내 연구진에게서도 나왔다. 바로 연꽃잎을 모방한 나노구조 입자다. 연꽃잎은 특이한 구조 때문에 물에 잘 젖지 않는데, 카이스트 양승만 교수가 이 원리를 이용해 미세입자(微細粒子)를 대량으로 생산할 방법을 찾아냈다. 과거에도 이런 시도는 있었지만, 이번처럼 연꽃잎 구조를 갖춘 미세입자를 독립적으로 만든 것은 처음이다. 게다가 싼값으로 이 미세입자를 만들 수 있는 기술이라 산업적으로 활용할 가능성도 커졌다. 이 결과는 세계적으로도 인정받아 화학 분야 최고 학술지인 독일의 ‘앙케반테 케미’ 2010년 4월호 표지 논문으로 소개됐고, ‘네이처’ 2010년 3월 25일자에도 분석 기사로 실렸다.
연꽃잎의 자정(自淨) 능력은 비만 내리면 저절로 깨끗해지는 유리창, 물을 한번만 내리면 깔끔해지는 변기, 비를 맞으면 자동으로 세차되는 자동차의 개발을 가능하게 한다. 실제로 청소를 하지 않아도 깨끗한 상태를 유지하는 유리창, 하얀 면바지에 콜라를 흘려도 손으로 툭툭 털어 내면 깨끗한 원상태를 유지할 수 있는 면섬유, 가죽·나무·섬유 등에 뿌리면 물과 오염을 방지해주는 스프레이 또한 화학 및 바이오센서 등의 마이크로 소자와 액정표시장치(LCD), 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등 차세대 대형 디스플레이의 표면 코팅에서도 연꽃잎 효과를 이용한 코팅 기술이 사용될 것으로 기대된다. 현대 과학은 연꽃잎의 구조에서 첨단 과학기술을 밝혀내어 자연의 위대함을 깨닫게 한다. 도대체 만물의 영장인 인간도 갖지 못한 첨단 과학기술을 가진 연꽃잎의 기원은 무엇일까요? 우연히? 아니면 성경의 기록대로 창조주 하나님의 작품일까요? 어느 것이 합리적인 답변일까요? 창조주 하나님은 그의 작품(연꽃잎)을 통해 자신의 존재와 지혜를 나타내고 계신다.
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