퍼온곳 : 세계일보(15. 9.25)

[차원용의미래의창] 물 걱정 없는 꿈의 기술

/차원용 아스팩미래기술경영연구소장·연세대 겸임교수 

지구의 70%가 물이고, 우리 몸도 대략 70%가 물이다. 물은 생명의 근원이지만 아직까지 그 근원을 완벽하게 밝혀내지 못했다.

물은 파동, 즉 변화하면서 자유롭게 흐르는 성질과 변하지 않는 본질로 구성돼 있다. 그래서 물은 분자 물질 중 가장 독특하다. 또한 변하지 않는 물의 본질은 우주의 법칙과 항상 공명한다. 이에 물은 우주법칙, 다시말해 우주에 존재하는 만물에 파동의 형태로 전달해 생명을 탄생시키고 근원이 된다. 물이 우주의 생명정보를 전달하는 가장 적합한 형태는 육각구조인 벌집 모양이다. 이것은 바로 나노(Nano) 구조로 물의 원형은 물 분자 6개가 결합한 육각수이다. 우리 세포 속의 물 조성 비율을 보면 육각수가 62%로 가장 많고, 24%가 오각수이며, 14%가 오각형 사슬구조로 이뤄져 있는데, 세포는 육각수의 물을 가장 좋아한다.

그렇다면 왜 세포는 육각수를 가장 좋아할까. 그이유는 육각 모양이 서로 결합했을 때, 다른 모양에 비해 가장 치밀한 조직이 돼 어떠한 각도보다 튼튼하기 때문이다. 육각수가 형성되기 위해서는 반드시 칼슘(Ca), 게르마늄(Ge), 철(Fe), 구리(Cu), 나트륨(Na) 등의 미네랄이 풍부하게 녹아 있어야 하는데, 건강한 세포 주변을 보면 육각구조를 형성하는 미네랄 이온을 중심으로 육각수를 형성하고 있다. 물은 수소와 산소로, 물 분자는 H-O-H의 수소결합으로 이뤄져 있으며, 그 거리는 평균 95.84 피코미터(1picometer=1조 분의 1미터)이다. 수소와 산소가 결합해 물 분자를 이루고 동시에 물 분자는 수소와 산소로 끊임없이 분리된다. 그러므로 관건은 물 분자의 결합과 분리에 걸리는 시간으로서 이것을 정확히 밝혀낸다면 물을 마음대로 제어할 수 있을 것이다.

그동안 과학계에서는 이러한 물분자의 결합과 분리 과정에 걸리는 시간을 0.1∼0.2피코(1pico=1조분의 1)초, 즉 100∼200펨토(1femto=1000조 분의 1)초로 추정해 왔다. 그런데 얼마 전 독일의 막스 플랑크 연구소의 과학자들이 혁신적인 초고속 진동 분광기인 레이저를 이용해 물 분자의 결합과 분리에 걸리는 시간을 측정했다. 그 결과, 수소와 산소가 가까운 상태에서 결합된 경우에는 0.2피코초 동안 물 분자의 결합이 유지되다가 분리되고, 좀 멀리 떨어져 있는 상태에서 결합된 경우에는 1피코초 동안 결합이 유지되다가 분리된다는 사실을 밝혀냈다.

지금 우리의 기술은 나노초인 10억분의 1초를 제어할 수 있기에 물에서 수소와 산소를 분리해 내는 것이 불가능하다. 물론 기체 다음의 플라스마(융체)로 물에 고온(1500∼3500도)의 열을 가해 수소와 산소를 분리해 낼 수 있지만, 이는 비용이 워낙 많이 들어 생산성이 없다. 아마도 우리의 기술이 20∼30년 후에 피코초, 그다음 펨토초에 진입하게 되면 물에서 수소와 산소를 분리시켜 신재생에너지로 사용할 수 있고, 동시에 수소와 산소를 결합시켜 물을 만들어 지금의 물 부족과 가뭄 문제를 해결할 수 있을 것이다. 여기에 국가의 미래가 달려 있다.

차원용 아스팩미래기술경영연구소장·연세대 겸임교수