이효철 카이스트 교수 불규칙구조 추적 성공

이효철 카이스트 교수(대전=연합뉴스)

‘100억분의 1m’ 분자 움직임 측정

국내 과학자가　나노 크기보다 더 작은 분자들의 움직임을 실시간으로 측정하는 기술을 개발했다.

이효철(33) 한국과학기술원(카이스트) 화학과 교수는 14일　“용액 중의 분자들에　파장이 아주 짧은 엑스선 펄스를 쪼여 그곳에서 나오는 회절 현상을 측정해 분자들의 미세한 움직임을 잡아내는 데 성공했다”고 밝혔다.

그동안 분자가　규칙적으로 배열된 결정의 구조를 엑스선 회절법으로 측정하는 것은 일반화했지만, 규칙적인 구조를 가지고 있지 않은 용액에　엑스선을 쬐어 분자구조의 변화를 직접 추적하기는 이번이 처음이다. 이 교수팀의 연구성과는 유명 과학저널 <사이언스> 15일치에　실린다.

용액 안에는 1나노미터(㎚)의 10분의 1인 100억분의 1m(1옹스트롱) 크기의 분자들이 아주 빠른 속도로 끊임없이 움직여 보통의 카메라나 현미경으로 관측할 수 없다. 이 교수팀은 0.1㎚의 파장을 가지고 100억분의 1초의 시간길이를 가진 짧은 엑스선 펄스를 용액에　보낸 뒤 그곳에서 나오는 회절 신호를 시간대별로 측정함으로써 분자들의 움직임을 잡아냈다. 회절 신호란 빛이 일정한 구조나 모양을 가지고 있는 물질에　반사돼 나오는 신호를 말한다.

이 교수는　“엑스선 펄스가　분자의 움직임을 찍어내는　‘분자 캠코더’ 구실을 했다고 할 수 있다”며　“이 기술을 더 발전시키면 나노물질과 단백질의 측정에도 응용할 수 있어 나노기술(엔티)와 바이오기술(비티) 분야 연구에　크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.