호기심 천국과 발수 현상

"호기심 천국"이란 SBS의 교양(?) 프로그램이 있습니다. 그리고 제가 가장 좋아하는 CATV 채널인 "Discovery Channel"에서 방영하는 "Mythbusters"라는 프로그램도 있지요.(후자는 떠도는 얘기들을 소재로 하여, 실제로 실험을 통해서 특정 소문의 진위를 파악하는 프로그램입니다. 호기심 천국이 이 프로그램을 참고하여 만든 것으로 알고 있습니다.) 어쨌든 둘 다 아주 좋은 프로그램이라고 생각됩니다. 저처럼 호기심이 많은 사람들에게는...^^

연(蓮) 꽃과 친해진 올여름의 제 호기심 중 하나는 연잎의 발수 현상에 관한 것이었습니다.(방수는 안으로 물이 스며들지 않는 것, 발수는 물이 떨어졌을 때 또르륵 흘러 내리는 현상으로 발수성은 물에 젖기 어려운 성질을 말합니다.) 연잎에 물이 떨어지면 그게 방울져 흐른다는 것은 알고 있지만, 제가 실제로 연잎에 물을 떨어뜨려 본 경험이 없고, 비오는 날 연잎에 떨어지는 빗방울을 지켜본 일이 없었기 때문에 그게 참 궁금했었지요. 그래서 ‘연잎에 물 좀 뿌려봐야지.’하는 생각을 하고 있다가 얼마전 두물머리 연지(蓮池)에 갔을 때 일부러 연잎에 생수를 뿌려가면서 그 현상을 시험해 본 것이지요. 당연히 물은 제 등산복이나 방오(防汚) 처리가 된 바지처럼 순식간에 방울져 굴러내리더군요. 그게 연잎 표면의 나노(nano) 돌기와 물의 표면장력 때문임은 쉘러(Schoeller) 등산복에 붙은 태그를 보아 알고 있었던 것입니다. 물위에 떠다니는 곤충들의 경우, 물에 석유를 조금 떨어뜨려 표면장력을 약화시키면 걔네들이 물에 빠진다고 배웠었기에 연잎에 석유를 떨어뜨려 보면 어떨까하는 생각도 해 봤습니다. 당연히 나중에 그걸 시험해 볼 참이었지요.^^

그랬는데, 그 연잎의 나노 돌기와 발수 현상에 관련된 글의 댓글로 정상임 선생님께서 "물의 표면장력에 의해 연꽃잎의 nano 돌기 사이에 젖음(wetting)이 되지 않습니다. 표면장력이 매우 낮은 에탄올 같은 것을 떨어뜨린다면...(안해봐서 모르겠네요)."라고 쓰셨습니다. 제가 해 보려던 것인데...(석유와 에탄올의 차이는 있지만...) 제가 연잎에 석유를 부어볼 생각을 한 이후의 걱정이 ‘그렇게 하면 연잎이 말라죽을 텐데...‘하는 것이었습니다. 그런데, 에탄올은 알콜이라서 석유와는 좀 다르고, 그건 휘발이 된 후에는 잔존물도 별로 안 남는 것 아닙니까? 그래서 ’기회가 되면 에탄올을 연잎에 뿌려봐야지.‘하는 생각을 하게 되었습니다.^^

결국 그 실험을 해 봤지요. 오늘 오전 중에는 스케줄이 없기에 회사에 늦게 나간다는 신고를 하고 두물머리에 간 것입니다.(이 경우, 실제로는 하루 휴가를 낸 것이지요.-_-) 집사람과 차를 타고 나서면서 집 앞 약국에서 200원 짜리 에탄올을 하나 사갔습니다.^^ 끝물의 연꽃 사진도 좀 찍고, 그 문제의 실험도 해 보려고요. 그런데 오늘 날씨는 사진 찍기에는 아주 젬병이었지요.-_- 계속 우중충한 날씨였습니다.


- 두물머리의 느티나무는 여전하고...


- 그 앞에 띄운 배는 지난번과 달리 돛을 달고 있고...


- 연지의 연꽃들은 약간 맛이 갔더군요.-_- 6월부터 8월 말까지 핀다더니만...


- 왠지 지지난 주의 연꽃보다는 덜 싱싱한 느낌이 들고...


- 꽃들은 좀 맛이 갔다고 해도, 핏빛 실핏줄을 지닌 듯한 홍련의 생명력이 매우 인상적이고...


- 아니나 다를까, 가을의 전령 고추잠자리가 날아들어 여름꽃인 연꽃의 시대가 감을 예고하고 있었고...


- 이런 연밥보다는...


- 이렇게 말라 비틀어지고, 검게 변한 연밥들이 더 많았고...


- 그래도 이렇게 새로 피어나려고 하는 꽃들도 아직은 많이 남아있었고...


- 연꽃과 함께 사는 이 부평초 중 한 무리는 나름 대로 예쁜 구석이 있었는데...


- 저 물고기는 어쩌다 그 위에 올라와 죽었는지... 튀어 올라왔다가 내려가지를 못 했는지?


- 자세히 보면 개미들과 파리가...-_-

아, 이제 딴소리 그만하고 호기심 해결을 해야죠.^^ 에탄올은 많이 써야할 필요가 없기에 이런 작은 통에 든 걸 산 겁니다.



아래의 연잎을 시험 대상으로 삼았습니다. 두물머리를 관리하는 양평군에서 이 글을 보면 제게 항의 서한을 보내오실 듯.-_-(두물머리는 “양평군 양서면 양수리” 소재.) 하지만 많은 분들의 호기심을 양평군의 노고(?)를 통해서 해결하게 되기에 그걸 군에 고마워하는 분들도 많을 것으로 압니다. 그러니 용서를...



우선 가져간 물통의 물을 뿌려봅니다. 그래야 나중에 에탄올을 뿌렸을 때와 잘 비교하실 수 있을 듯하여... 플레이 버튼을 눌러야 재생됩니다.(한 번 눌러서 플레이 되지 않으면 한 번 더 누르세요.)



아무리 물을 뿌려도 이 연잎을 적실 수는 없습니다. 조화속이지요.


- 이렇게 연잎에 물방울이 머물러있다고 해도 연잎을 기울이면 이 물방울은 흔적도 없이 밑으로 굴러 떨어집니다.

그럼 앞서의 연잎에 에탄올을 뿌려봅니다.



표면장력이 낮은 에탄올은 연잎에 닿자마자 나노 돌기 속으로 젖어 들어갑니다. 앞서의 물방울이 세차게 굴러 떨어진 것을 생각해 보면 이건 이상하다 싶을 정도이지만, 이게 과학인 것이지요.^^


- 에탄올에 젖은 연잎은 이런 모습입니다.



거기서 한 가지를 더 시험해 봤습니다. 에탄올이 젖어 들어간 부분에 물을 뿌리면 어떻게 될까가 궁금했기 때문입니다.



아, 에탄올이 젖은 부분임에도 불구하고, 물방울은 거기서 흘러 내립니다. 근데 그 부분으로 침투를 전혀 하지 못 하는 것은 아닌 듯 합니다. 원래 연잎 위에서 물방울이 구르는 이유는 나노 돌기들이 밀집해 있는 곳에서 그보다 훨씬 큰 물방울이 스며 들 수 없기 때문이지요. 에탄올로 젖은 부분에서는 물도 함께 젖으면서 미끄러지고, 다른 부분에서는 당연히 물방울로 구릅니다. 여하간 연잎과 표면장력에 대한 호기심은 이렇게 해결했습니다. ^^

로터스 123 스프레드싯 프로그램은 MS 엑셀에 밀려서 사라졌다고 하지만, 무한한 가능성에도 불구하고, 왜 Lotus Umbrella 사는 아직 창립되지 않은 걸까요?^^