노벨 2025: 분자 구조는 인류의 가장 큰 과제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

10월 8일, 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 2025년 노벨 화학상을 세 명의 과학자에게 수여하기로 결정했습니다. 세 명은 인류가 직면한 가장 큰 과제를 해결하는 데 기여하는 유연한 분자 구조인 금속 유기 골격(MOF)을 개발한 공로를 인정받아 스스무 기타가와(일본 교토 대학), 리처드 롭슨(호주 멜버른 대학), 오마르 M. 야기(미국 캘리포니아 대학 버클리)입니다.

과학자들은 기체와 다른 화학물질이 순환할 수 있는 큰 공간을 가진 분자 구조를 만들었습니다.

이 금속-유기 골격 구조는 사막 공기에서 물을 수확하고, 이산화탄소를 포집하고, 유독 가스를 저장하거나, 화학 반응을 촉진하는 데 사용될 수 있습니다. MOF는 또한 화학 반응을 촉진하거나 전기를 전도할 수도 있습니다.

노벨 화학 위원회 위원장인 하이너 링케는 "MOF는 엄청난 잠재력을 가지고 있으며, 새로운 기능을 갖춘 소재를 맞춤화할 수 있는 전례 없는 기회를 제공합니다."라고 말했습니다.

모든 것은 1989년 과학자 롭슨이 원자의 본질적인 속성을 새로운 방식으로 사용하는 실험을 시작하면서 시작되었습니다.

그는 양전하를 띤 구리 이온을 네 개의 팔을 가진 분자와 결합시켰습니다. 이 분자는 각 팔 끝에 있는 구리 이온에 끌리는 화학 작용기를 가지고 있습니다. 이 작용기들이 결합하면 마치 수많은 기공으로 가득 찬 다이아몬드처럼 넓고 질서 정연한 결정을 형성합니다.

롭슨 씨는 이 분자 구조의 잠재력을 즉시 알아봤지만, 당시에는 불안정하고 붕괴되기 쉬운 구조였습니다.

1992년부터 2003년까지 과학자 키타가와와 야기는 위 방법에 대한 견고한 기초를 마련했습니다.

기타가와 씨는 가스가 구조물 안팎으로 흐를 수 있음을 보여주었고, MOF를 유연하게 만들 수 있을 것이라고 예측했습니다.

야기는 매우 안정적인 MOF를 만들어냈고, 이 구조가 합리적인 설계를 통해 수정될 수 있으며, 새롭고 바람직한 특성을 부여할 수 있음을 보여주었습니다.

수상자들의 획기적인 발견 에 따라 화학자들은 수만 개의 다양한 MOF를 개발했습니다.

그 중 일부는 물에서 PFAS(영구 화학 물질)를 분리하고, 환경에 남아 있는 약물의 흔적을 분해하고, CO2를 포집하거나 사막 공기에서 물을 수확하는 등의 응용 분야를 통해 인류가 직면한 가장 큰 과제를 해결하는 데 기여했습니다.

(TTXVN/베트남+)