한국 과학자 2명, 사이언스誌 나란히 실려

전이상태 측정기술-CO2 분리 고성능 플라스틱 개발

한국 과학자들이 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 12일자에 나란히 논문을 발표했다. 그 주인공은 서울대 물리·천문학부 홍성철(오른쪽) 교수와 한양대 화학공학과 이영무 교수.

홍 교수팀은 분자운동의 전이상태를 측정할 수 있는 기술을, 이 교수팀은 이산화탄소 분리용 플라스틱의 성능을 500배 향상시킨 기술을 개발했다.

전이상태란 화학반응이 일어나기 전 분자들의 에너지가 커지며 불안정해지는 중간 상태. 화학반응에 성공하기 위해 분자들이 넘어야 할 고비인 셈이다. 화학반응 전체를 이해하려면 전이상태에서 일어나는 현상을 정확히 알아야 한다. 그러나 분자가 전이상태에 머무르는 시간이 피코초(1조분의 1초) 이하로 짧아 관찰하기가 쉽지 않았다.

홍 교수팀은 광학실험용 레이저를 이용해 DNA 분자가 전이상태에서 어떻게 형태가 변하는지를 밝혀내는 데 성공했다. 홍 교수는 “생체분자가 세포에서 어떤 과정을 거쳐 화학반응을 일으키며 생명현상을 조절하는지 알아내는 데 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

화력발전소에서는 배기가스가 나올 때 플라스틱 분리막을 설치해 이산화탄소를 붙잡는다. 배기가스에서 이산화탄소를 분리해 대기 중의 온실가스 농도를 낮추기 위해서다.

이 교수팀은 기존 분리막에 쓰던 플라스틱(셀룰로오스 아세테이트)보다 이산화탄소 투과 성능이 500배 정도 향상된 새로운 플라스틱 소재를 합성해냈다.

이 교수는 “현재 이산화탄소 회수 기술의 한계를 뛰어넘은 성과”라며 “플라스틱 내부에 있는 탄소의 연결 구조를 바꾸면 수소나 질소 같은 다양한 기체를 분리하는 데도 응용할 수 있다”고 말했다.

임소형 동아사이언스 기자 sohyung@donga.com