이번에는 과학 다큐멘터리의 한 부분을 들려 드립니다. 잘 듣고 물음에 답하십시오.

진행자(남) : ‘나노’는 10억 분의 1을 나타내는 단위로, ‘나노기술’은 이와 같이 정밀도를 요구하는 극미세 과학기술을 가리키는 말입니다. 이 나노기술은 21세기의 첨단기술로 각광받고 있지만 실상은 새로운 것이라기보다 우리 주변에 있어 왔던 작은 세상의 재발견인 셈입니다. 이 시간에는 자연 속에 있는 여러 가지 나노 현상 중에서 연꽃잎이 감추고 있는 티끌처럼 작은 세계를 소개하고자 합니다.

내레이터(여) : 아침 이슬이 연꽃잎에 청아하게 맺혀 있습니다. 연꽃잎이 다른 나뭇잎과 달리 물에 젖지 않는 이유는 무엇일까요? 표면이 물에 젖느냐 아니냐는 친수성과 소수성, 즉 물체가 물과 친하냐 혹은 아니냐 하는 성질로 말할 수 있습니다. 보시는 모습처럼 연꽃잎에 물방울이 맺혀 있는 이유는 기본적으로 표면이 소수성을 띠고 있기 때문입니다.

여기에 바로 나노 세상의 비밀이 숨어 있습니다. 연꽃잎 표면을 육안으로 보면 다른 잎들보다 훨씬 매끄럽게 보이지만, 원자현미경을 이용해 나노 스케일을 볼 수 있을 만큼 크게 확대시키면 티끌만큼이나 작은 돌기들로 덮여 있는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 나노 크기의 미세한 돌기 때문에 나타나는 소수성은 정도가 더 심하다는 뜻으로 ‘초소수성’이라고 합니다.

나노 크기의 돌기로 덮여 있는 연꽃잎의 초소수성 표면에서 미세한 돌기보다 100만 배 이상 큰 물방울은 공 모양이 됨으로써 표면적을 최소화합니다. 이처럼 접촉하는 면적이 작아지면 표면 위에서 물방울이 자유롭게 돌아다닐 수 있게 되지요.

넓은 연꽃잎이 바람에 흔들릴 때 잎 위에 있던 물방울은 모이고 합쳐져서 굴러 떨어집니다. 이때 물방울이 잎에 앉은 먼지나 티끌을 머금고 함께 떨어져서 연꽃잎은 항상 청아한 녹색 자태를 뽐낼 수 있게 되는 것입니다. 연꽃잎이 가진 이러한 특징을 ‘연꽃잎 효과’라고 합니다.

3. [출제의도] 세부 정보를 파악할 수 있는가를 묻는 문제이다.

내레이터는 물방울이 맺혀도 젖지 않는 연꽃잎의 청아한 모습을 먼저 제시하고(㉡), 그 이유를 설명하기 위해 원자 현미경으로 확대한 나노 스케일 돌기를 보여 주면서(㉠), 초소수성 표면에서 물방울이 표면적을 최소화하는 모습(㉣)을 설명하였다. 마지막으로 연꽃잎 표면에서 먼지를 머금고 굴러 떨어지는 물방울의 모습(㉢)을 통해 ‘연꽃잎 현상’을 설명하고 있다.