교과부(장관 김도연)는 교과부(한국과학재단) 창의적연구진흥사업을 수행 중인 신소재공학과 제정호 교수(X선영상연구단장)와 원병묵 박사팀이 “X선에 의한 물의 표면장력 감소현상”을 세계 최초로 발견하고 그 메커니즘을 규명하였으며, 이를 이용하여 순수한 물로 이루어진 안정한 자립성(自立性; freestanding)의 물막을 만드는데 성공하였다고 밝혔다.

지금까지는 X선을 물에 쬐어주더라도 물의 특성이 변하지 않는다고 생각했기 때문에 물의 구조분석 연구에 X선을 오랫동안 사용해 왔다. 그러나 기존의 고정관념과 달리, X선이 물의 표면장력 같은 물리적, 화학적 특성을 완전히 달라지게 할 수 있음이 처음으로 입증된 것이다.

연구팀은 간단하고 참신한 실험 장치를 고안하여 X선을 비추는 동안에 물의 표면장력이 실제로 어떻게 변화하는지를 실시간으로 관찰하는 데 성공하였고, X선을 물에 비추는 동안 물의 표면에 전하가 쌓여 표면장력을 변화시키는 현상을 이론과 실험을 통해 처음으로 규명하였다. 이번 연구 성과는 물리학분야 세계 최고 권위지인 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)지 2008년 5월 29일자에 게재되었다. 또한 X선에 의한 물의 표면장력 감소현상을 적절히 이용하면, 모세관 속에 갇힌 소량의 물을 서서히 얇게 만들어 순수한 물로 이루어진 안정한 자립성의 물막을 만들 수 있다. 이 내용에 관하여는 응용물리학분야의 권위지인 어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)지 2008년 3월 10일자에 발표한 바가 있다.

이번 연구결과는 X선과 물의 상호작용을 이해하는 가장 중요한 기초를 다진 것으로서, 향후 X선과 물에 관한 기초 및 응용 연구를 선도할 것으로 기대된다.

물은 생명체의 주된 구성성분이기 때문에 물에 관한 X선 연구는 매우 중요하다고 볼 수 있으며, 특히 기존의 3세대 방사광 가속기보다 100만 배 이상 밝은 4세대 방사광 가속기 개발 시점에서 매우 중요한 의미가 있다.

또한 최근 기후변화의 원인 중 하나로 논의되고 있는 우주방사선(Cosmic-rays)에 의한 지구 대기의 구름 생성 가설을 검증할 수 있는 이론을 암시하고 있어 앞으로 후속 연구의 귀추가 주목된다.