로그인 회원가입 기사제보

트위터

페이스북

유튜브

RSS

2020.9.25 금 13:46
제주레저신문
종합
분자가 탄생하는 모든 순간 35펨토 초
제주레저신문  |  leisuretimes@leisuretimes.co.kr
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2020.06.25  11:36:57
트위터 페이스북 미투데이 요즘 네이버 구글 msn

기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응 연구단 이효철 부연구단장(KAIST 화학과 교수) 연구팀은 원자가 결합하여 분자가 탄생하는 모든 과정을 실시간으로 관찰하는데 성공했다.

연구진은 펨토 초(1/1000조 초)의 순간을 관측하기 위해 특수 광원인 포항 4세대 방사광가속기의 X-선자유전자레이저(펨토 초 엑스선 펄스)를 이용하여 화학결합을 형성하는 분자 내 원자들의 실시간 위치와 운동을 관측하는데 성공했다.

펄스는 짧은 시간동안 만 빛이 방출되는 형태로, 펨토 초 엑스선 펄스는 X선이 펄스의 형태로 생성되고 그 시간 길이가 펨토 초 정도일 때를 말한다.

과학기술정보통신부와 IBS는 이번 성과가 세계 최고 권위의 학술지 네이처(Nature, IF 43.070)誌 온라인 판에 6월 25일 0시(한국시간) 게재되었다고 밝혔다.

물질을 이루는 기본 단위인 원자들이 화학결합을 통해 분자를 구성한다. 하지만 원자는 수 펨토 초에 옹스트롬(1/1억 cm) 수준만 움직이기 때문에 그 움직임을 실시간으로 포착하기는 어려웠다. 연구진은 이전에 분자결합이 끊어지는 순간(Science, 2005)과 화학결합을 통해 분자가 탄생하는 순간(Nature, 2015) 분자의 구조를 원자 수준에서 관측한 바 있으며, 이번에 세계 최초로 화학반응의 시작부터 끝까지 전 과정의 원자의 움직임을 관찰하는데 성공했다.

화학반응의 시작인 반응물과 끝인 생성물은 상대적으로 오랫동안 구조를 유지하지만, 반응과정의 전이상태(transition state)의 경우 매우 짧은 시간 동안만 형성되기 때문에 관찰이 더 까다로웠다.

연구진은 기존보다 더 빠른 움직임을 볼 수 있도록 향상시킨 실험기법과 구조 변화 모델링 분석기법으로 금 삼합체(gold trimer) 분자의 형성과정을 관찰했다. 그 결과, 세 개의 금 원자를 선형으로 잇는 두 개의 화학결합이 동시에 형성되는 것이 아니라, 한 결합이 35펨토 초 만에 먼저 빠르게 형성되고, 360펨토 초 뒤 나머지 결합이 순차적으로 형성됨을 규명했다. 또한, 화학결합이 형성된 후 원자들이 같은 자리에 머물지 않고 원자들 간의 거리가 늘어났다가 줄어드는 진동 운동을 하고 있음도 관측했다.

연구진은 앞으로 단백질과 같은 거대분자에서 일어나는 반응뿐만 아니라 촉매분자의 반응 등 다양한 화학반응의 진행 과정을 원자 수준에서 규명해 나갈 계획이다.

제1저자인 김종구 선임연구원은 “앞으로 다양한 유‧무기 촉매 반응과 체내에서 일어나는 생화학적 반응들의 메커니즘을 밝혀내게 되면, 효율이 좋은 촉매와 단백질 반응과 관련된 신약 개발 등을 위한 기초정보를 제공할 수 있을 것”이라고 포부를 밝혔다. 

제주레저신문  leisuretimes@leisuretimes.co.kr

<저작권자 © 제주레저신문, 무단 전재 및 재배포 금지>

제주레저신문의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 미투데이 요즘 네이버 구글 msn 뒤로가기 위로가기
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
최근인기기사
1
중기부 ‘새 희망자금’ 접수
2
차정윤 감독 제주여성영화제 대상
3
카카오, 음성인식 컨트롤러 ‘미니링크’ 출시
4
공무원연금공단, ‘반려해변 시범사업’
5
‘엔(N)차 감염’은 연쇄 감염으로
6
제주유나이티드 강점은 이것!
7
제 21회 고교생일본어 말하기대회
8
저작권 무역수지, 역대 최고 흑자
9
추석 온라인으로 즐기는 문화유산
10
‘대한제국 황제의 궁궐’ 온라인으로
신문사소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
주소 : 제주특별자치도 제주시 서사로 109-1 2층  |  대표전화 : 064-725-3700  |  팩스 : 064-725-0036
등록번호 : 제주아-01029  |  등록일 : 2011년 5월 30일  |  사업자등록번호 616-27-96889  |  창간일 : 2011년 5월 31일
발행인 : 양인하  |  편집인 : 강민식  |  청소년보호책임자 : 강민식
Copyright © 2011 제주레저신문. All rights reserved. mail to leisuretimes@leisuretimes.co.kr