1만분의 1초 화학반응 조절 첫 성공

국내 연구진이 1만분의 1초 사이에 일어나는 화학반응을 인위적으로 조절할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다.

포스텍 화학공학과 김동표 교수팀은 5일 “일본 교토대와 함께 1만분의 1초 사이에 일어나는 화학반응을 재배열할 수 있는 고효율 미세 반응장치를 개발했다”고 밝혔다. 이 연구결과는 미국 국제학술지 ‘사이언스’ 6일자 온라인판에 실렸다.

지금까지 화학반응을 조절할 수 있는 최단 시간은 1,000분의 1초였다. 그러나 물질의 기본 단위인 분자가 붙었다 떨어졌다 하는 화학반응은 이보다 훨씬 빠르다. 화학반응 때 불필요한 중간생성물이 만들어지거나 최종 생성물의 구조가 변하는 과정 등이 대부분 1,000분의 1초 이내에 일어나는데, 이 때문에 신약개발이 더디고 산업용 화학물질 생산 효율이 떨어졌다.

1만분의 1초 안에 일어나는 화학반응을 조절할 수 있는 미세 반응장치. 얇은 필름 형태의 이 장치에 설치된 길이 1㎜의 3차원 채널 안에서 순간적으로 화학반응을 일으키면 원하는 물질을 고순도로 얻을 수 있다. 포스텍 제공

연구진은 특수 소재를 활용해 엄지손톱 2개만한 크기로 제작한 반응장치(사진)를 극저온에서 작동시켜 불필요한 중간 과정을 생략하고 원하는 화학반응을 1만분의 1초 안에 일으키는데 성공했다. 김 교수는 “이 기술을 신약개발과 고품질 화학산업에 응용하면 경제성이 크게 향상될 것”이라고 말했다.

임소형 기자 precare@hankookilbo.com