용액속 이동 분자 실시간 측정 성공

KAIST 이효철 교수팀

국내 연구팀이 눈에 보이지는 않지만 용액 안에서 끊임없이 움직이는 분자 구조를 실시간으로 측정하는데 성공했다. 한국과학기술원(KAIST) 화학과 이효철(李效澈·33) 교수팀은 세계 최초로 용액에 빛을 쪼여 분자들의 복잡한 움직임을 실시간 측정하는데 성공했다고 15일 밝혔다.

이 연구결과는 세계적 과학저널인 '사이언스'지 이 날짜 인터넷판에 주요 논문으로 실렸다. 연구팀에 따르면 용액 안에는 눈에는 보이지 않는 수많은 분자들이 끊임없이 움직이고 있다. 하지만 이러한 움직임은 작고도 매우 빨라서 보통의 카메라나 현미경으로는 관측할 수 없다.

이 교수팀은 이러한 용액 안의 복잡한 분자 움직임을 실시간 측정하기 위해 아주 짧은 엑스선 펄스(X-ray pulse·회절현상을 일으킬 수 있는 빛)를 용액에 쪼인 뒤 거기서 나오는 회절 신호(빛이 일정한 패턴을 가지고 있는 물질이나 분자에 반사되어 나오는 신호)를 시간에 따라 측정함으로써 분자들의 움직임을 잡아내는데 성공했다.

사용된 엑스선 펄스는 0.1 나노미터의 파장을 가지고 100억분의 1초의 시간길이를 가진 아주 짧은 광원이다. 이 연구는 그동안 결정(crystal)에만 응용돼 오던 엑스선 회절법을 용액에 응용한 것으로, 1년이 넘는 끈질긴 반복 실험들과 창의적인 신호분석을 통해 규칙적인 구조를 갖지 않는 용액에서는 엑스선 회절 신호로부터 분자구조의 변화를 직접적으로 추적하는 것이 불가능하다는 기존의 상식을 깼다.

(연합)