안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
방송 스펀지에 등장했던 젖지 않는 물의 정체는 진짜 물이 아닌 플루오르화 케톤이라는 불소계 화합물입니다. 이 물질의 과학적 원리와 궁금해하시는 질문에 대해 설명해 드리겠습니다.
젖지 않는 원리와 제조 배경은 이 물질이 케톤 화합물의 수소 원자를 불소로 치환하여 인위적으로 합성한 특수 액체이며, 끓는점이 49°C로 물에 비해 매우 낮고, 기화하는 데 필요한 에너지가 물의 25분의 1 수준에 불과하기 때문에 종이나 휴지를 담갔다 빼도 액체가 물체 표면에 머물지 않고 눈 깜짝할 사이에 증발해 버리기 때문에 전혀 젖지 않는 것처럼 보입니다. 그리고 전기가 통하지 않고 화학적으로 매우 안정되어 있어, 액체 속에서 작동 중인 스마트폰이나 컴퓨터를 넣어도 합선이 일어나지 않습니다. 원래는 데이터센터나 박물관처럼 물을 쓰면 안 되는 곳의 화재를 진압하는 청정소화약제나 정밀 부품 세정제로 개발된 물질입니다.
첫번째 질문에서 사람이 마시면 안 됩니다. 화학물질 자체는 인체 독성이 거의 없도록 설계된 무독성 물질이 맞지만, 끓는점이 49°C에 불과해 마시는 순간 체온과 위장 내부의 열기에 의해 체내에서 급격하게 가스로 기화합니다. 위장 안에서 액체가 갑자기 수백 배의 가스로 팽창하면서 위장 팽창, 장 천공, 기구 역류로 인한 질식 등 치명적인 물리적 손상을 일으키므로 절대 음용할 수 없습니다.
두번재 질문에서 물고기가 살 수 없습니다. 물고기의 아가미는 물 분자 사이에 녹아 있는 용존 산소를 흡수하도록 최적화되어 있는데, 플루오르화 케톤은 화학 구조가 물과 완전히 달라 아가미를 통한 정상적인 산소 교환이 불가능합니다. 밀도가 물의 약 1.7배로 매우 비중이 커서 물고기가 정상적으로 지느러미를 젓거나 부력을 유지하기 어렵습니다. 그리고 표면장력이 매우 낮아 물고기 표면의 보호 점막층을 손상시키고 삼투압 균형을 무너뜨려 얼마 지나지 않아 질식하게 됩니다.