김동성 교수·박사과정 김원경씨
‘사이언티픽 리포트’ 통해 발표

투명한 컵과 빛만 있으면 액체 그림자만으로 수박 당도나 폭탄주 도수를 간단하게 알 수 있는 방법을 포스텍 연구팀이 개발했다. 포스텍은 27일 기계공학과 김동성 교수<사진>, 박사과정 김원경씨 연구팀이 광학 장비 없이 그림자로 액체 굴절률을 측정할 수 있는 시스템을 개발했다고 밝혔다.

대학 측은 미래창조과학부와 한국연구재단의 지원으로 이뤄진 이번 연구 결과가 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’지를 통해 발표됐다고 덧붙였다.

연구팀에 따르면 광속은 공기가 없는 상태에서 가장 빠르고 매질(파동을 전달하는 물질) 안에서는 느려지는데 그 비율이 굴절률이다. 굴절률을 정확하게 측정하려면 현미경이나 광학렌즈 같은 정밀하고 비싼 광학 장비가 필요해 실생활에서 바로 측정하기가 쉽지 않다.

이에 연구팀은 투명한 사각기둥에 원통형 저장공간을 만들어 액체를 채운 뒤 빛을 비출 때 나타나는 그림자를 측정했다. 액체 굴절률이 증가하면 그림자 너비가 감소하는데 액체 당도와 그림자 너비 상관관계를 알면 먹어 보거나 광학 장비를 사용하지 않고도 측정할 수 있다.

연구팀은 샘플 액체 실험에서 굴절률과 액체 성질이 정확하게 맞다는 결과를 얻었다. 과일주스·탄산음료의 당도, 국 염도 측정은 물론 향후 산업용 오일 노화 정도나 건강 상태에 따른 체액 변화 측정까지 가능하다는 것이 연구팀의 설명이다.

포항=마창성기자 mcs12@yeongnam.com

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