일반뉴스 UNIST, 위상수학으로 액정 결함구조 해석...PNAS 표지 선정

헬로티 이동재 기자 | UNIST 연구진이 액정(카이랄 액정)에서 새로운 결함 구조를 발견하고, 이 결함 구조를 위상수학으로 해석하는 데 성공했다. 연구진은 이번 연구결과가 물질에 특정 성능을 부여하기 위해 필요한 결함을 인위적으로 설계하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 위상수학은 물질의 기하학적 형태가 바뀔 때 보존되거나 불연속적으로 변하는 특성을 연구하는 분야다. 우주물리학, 인공지능 등 다양한 분야에 쓰인다. 기존의 액정 연구에 활용되는 위상수학 이론은 발견된 액정의 위상학적 결함을 설명할 수 없었다. 연구팀은 ‘카이랄 위상 불변 값’을 새롭게 제시해 발견된 결함의 위상학적 형태를 설명했고, 실험한 카이랄 액정의 특수 탄성 때문에 이 같은 위상학적 결함이 발생한다는 사실도 밝혀냈다. 실험에 쓴 카이랄 크로모닉 액정은 아주 가는 원통 관에 들어가면 액정 분자들이 나선형 계단처럼 꼬여서 배열되는 특성이 있다. 이때 왼쪽 또는 오른쪽의 꼬임방향(카이랄성)을 갖는데, 그 확률이 같아 각 방향의 꼬임을 갖는 구조들이 하나의 원통에 공존한다. 이 상태에서 카이랄성 물질을 첨가하면, 첨가된 카이랄 물질의 꼬임 방향에 맞춰 액정의 꼬임 방향이 하나로 통일된다. 연구

• 이동재 기자
• 2021-08-23 09:53