노벨화학상, ‘금속·유기 골격체’ 개발 3인 선정⋯”사막에서 물 만드는 기술”(종합)

일본, 올해 노벨생리의학상 이어 화학상도 수상

▲노벨화학상 수상자 (사진=노벨위원회)

올해 노벨화학상은 ‘금속·유기 골격체’(Metal-Organic Frameworks·MOF)라는 새로운 형태의 분자 구조를 개발한 일본, 호주, 미국 과학자 3인에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 8일(현지시간) 기타가와 스스무 일본 교토대 교수, 리처드 롭슨 호주 멜버른대 교수, 오마르 M. 야기 미국 UC버클리대 교수를 노벨화학상 수상자로 선정했다고 발표했다.

MOF는 금속 이온을 유기 분자로 연결해 만든 다공성 결정 구조로, 내부에 큰 빈 공간을 가져 다른 분자들이 드나들 수 있다. MOF를 이루는 구성 성분을 바꾸면 특정 물질을 선택적으로 포집할 수 있다. MOF 연구 이후 사막 공기에서 수분을 채취해 물을 만들고, 공기 중 이산화탄소를 포집하는 등의 기술이 개발됐다. 이 때문에 기후위기에 대응할 수 있는 기술이라는 평가를 받는다.

노벨위원회는 이들의 연구에 대해 “원자와 분자가 결합하는 방식을 확장시켜 새로운 기능을 지닌 맞춤형 물질을 설계할 수 있는 시대가 열렸다”고 평가했다.

MOF는 1989년 롭슨 교수의 실험에서 시작됐다. 당시 롭슨 교수는 구리 양이온을 중심으로 다이아몬드와 비슷하지만 그 속에 빈 공간이 매우 많은 MOF를 만들었다. 다만, 그 구조가 매우 불안정해 쉽게 붕괴되는 단점이 있었다.

이후 기타가와 교수는 MOF 구조 안으로 기체가 자유롭게 드나들 수 있으며, MOF를 유연하게 만드는 것도 가능하다는 사실을 입증했다. 야기는 MOF를 튼튼하고 안정적인 구조체로 만드는 데 성공했다.

노벨위원회는 “이후 전 세계 화학자들은 수만 종의 MOF를 만들었고, 그중 일부는 탄소 포집, 물 부족 해결, 환경 정화 등 인류의 큰 문제를 해결하는 데 쓰인다”고 설명했다.

이로써 일본 학자가 올해 노벨생리의학상에 이어 화학상도 수상했다. 6일 발표된 노벨생리의학상 수상자에는 사카구치 시몬 일본 오사카대 석좌교수가 포함됐다.

수상자들은 상금 1100만 스웨덴 크로나(약 16억4000만 원)를 똑같이 나눠서 받게 된다.

노벨위원회는 생리의학상, 물리학상에 이어 화학상을 발표했고, 9일에는 문학상, 10일에는 평화상, 13일에는 경제학상 수상자가 발표된다.