음펨바 효과: 뜨거운 물이 찬 물보다 더 빨리 식는다.

 뜨거운 물이 찬물보다 더 빨리 동결한다는 사실이 1963년 탄자니아의 중학생 음펨바에 의해 발견되었다. 그 뒤로 “음펨바” 효과이라 불리게 되었다.

음펨바 효과는 지금까지 50년 이상 논의되어 왔다. 그러나 물의 동결은 물의 증발, 대류, 분자끼리의 결합, 물에 들어있는 미량의 불순물 등에 영향을 받는다. 그래서 음펨바 효과는 여태 제대로 알려진 바가 없다.

캐나다 사이먼 프레이저 대학의 쿠마르 연구팀은 물속의 유리구슬을 레이저로 가열한 뒤 식혀 어떤 일정한 온도가 될 때까지의 온도변화를 추적하는 실험을 했다. 이렇게 함으로써 물질의 동결이 아니라 온도변화에만 집중할 수 있었다.

실험 조건을 조정하자 고온의 구슬이 저온 구슬에 비해 일정 온도에 빨리 이르렀다. 이런 온도 변화의 모습은 최근에 제안된 음펨바 효과의 원리를 설명하는 이론과 일치한다.

이로서 50년 이상 논의되어 온 현상이 실증되었다.

연구팀은 음펨바 효과는 이론적으로는 물에 그치지 않고 일어나는 현상이며 산업응용으로도 이어질 것이라 말했다.

이 내용은 Nature 에 게재되었다.

참고: 뉴턴 2020.08