의약품 합성시 필요한 이성질체 분리에 도움될 것

야구공의 가죽을 고정시키는 108개의 실밥은 투수에가 다양한 구질의 공을 던질 수 있게 도와준다. 야구공의 실밥은 공기라는 매질과의 마찰현상을 통해 날아가는 동안 궤적을 변하게 만들어 준다. 국내 연구진이 눈에 보이지 않는 아주 작은 분자를 레이저라는 매질과 상호작용시켜 다른 운동궤적을 갖도록 하는데 성공했다.

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 화학과 연구팀은 전하 분포가 균일해 극성을 띄지 않는 비극성 분자에 레이저장을 걸어주면 양자의 회전상태에 따라 분자가 정렬되는 정도가 달라지면서 궤적이 변한다는 사실을 알아냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 3일자에 실렸다.

분자는 회전 양자상태에 따라 자유롭게 회전하는데 레이저장이 있을 경우는 극성이 없는 비극성 분자도 극성을 갖게 된다. 레이저 유도 분자는 특정 방향으로 정렬되면서 앞으로 이동하는데 외부의 전기적 힘에 따라 유도되는 극성 정도를 편극률이라고 부른다. 연구팀은 회전속도가 낮은 이황화탄소 기체분자에 레이저빔을 걸어 산란실험을 한 결과 회전 양자상태에 따라 달라지는 분자정렬 효과를 고려한 운동궤적의 변화를 설명하는데 성공했다. 레이저장 세기에 따라 달라지는 분자정렬 효과를 고려해 분자의 운동궤도를 정확하게 예측할 수 있게 된 것이다.

조범석 교수는 “의약품 합성을 할 때 같은 분자식을 갖고 있는데 입체 구조에 따라 성질이 달라지는 이성질체 중 원하는 성질의 것만을 골라내는 것은 무척 중요하다”라며 “이번 연구결과를 활용하면 양자 상태별로 분자를 분리할 수 있기 때문에 의약품이나 정밀화학제품 합성을 할 때 도움이 될 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr