기초과학연구원(IBS)이 기존 상식을 벗어난 새로운 분자 움직임을 포착했다.
분자가 화학반응 시 발생하는 반응에너지는 국소적인 열 형태로 발산돼 사라지고 분자 움직임엔 영향을 주지 않는다는 것이 기존 상식이었다.
IBS 첨단연성물질연구단 스티브 그래닉 단장과 후안 왕 연구위원은 화학반응 시 분자들의 이동을 추적해 분자 이동성이 거시적으로 증가하는 것을 발견, 반응에너지가 기계적 에너지로 전환됨을 확인했다.
또 연구진은 액체 용매 속 화학반응에서 증가하는 분자 움직임을 관찰하고 이 움직임이 기존의 열 방출 이론으로 설명되지 않는 동력에 의한 것임을 증명했다.
아울러 연구진은 촉매가 관여하는 반응이 일반 화학반응과 전혀 다른 분자 이동을 야기하는 것도 밝혀냈다.
기존의 화학반응의 에너지 개념을 다시 쓴 연구로 평가받는 이번 연구는 화학반응에서 생기는 에너지가 물질을 이동시키는 기계적 에너지로 바뀐다는 것을 최초로 제시했다. 이는 분자 단위에서 동력이 필요한 초소형 로봇, 약물 전달 연구에 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.
스티브 그래닉 단장은 “이번 실험에서 확인한 반응은 플라스틱 생산과 의생명공학 등에 일반적으로 쓰이는데 여기서 분자 움직임을 조절하는 것은 경제적으로 큰 가치가 있다”고 말했다.
후안 왕 연구위원은 “자연에 존재하는 스스로 움직이는 물질들을 이해하고, 정교한 초소형 기계를 만드는 데 기여할 수 있다”고 했다.
한편 과학기술정보통신부와 IBS는 이번 성과가 세계 최고 권위의 학술지 사이언스誌(Science, IF 41.845)에 게재됐다고 밝혔다.
