국내 연구진, 1000조분의 1초 관측 ‘성공’… 분자 탄생 순간을 보다

‘1000조분의 1초 관측 성공’

국내 연구진이 1000조분의 1초 관측에 성공했다는 소식이 전해졌다.

지난 22일 기초과학연구원 나노물질 및 화학반응 연구단에 따르면, 펨토초 엑스선 펄스(Femtosecond X-ray scattering)라는 특수 광원을 이용해 ‘금 삼합체(Gold trimer)’ 내에서 화학반응이 일어나는 순간(1000조분의 1초)을 처음으로 관측하는데 성공했다.

연구진은 원자 간 결합을 관측하기 위해 펨토초 엑스선 펄스라는 특수 광원과 평소에는 가까운 곳에 흩어져 있다가 레이저(빛)를 쏘아주면 반응해 화학적으로 결합하는 성질이 있는 금 삼합체라는 화합물을 이용한 것으로 전해졌다.

원자의 지름은 1 옹스트롬(Ongstrom, Å)이고 화학결합 순간은 1조분의 1초 정도이다. 원자 간 화학반응을 감지하려면 빛의 파장이 원자 수준으로 짧아야 하고 빛의 시간과 길이는 원자 간 결합 순간보다 짧아야 하는 것이 필수요소다. 이를 만족하는 광원이 바로 펨토초 엑스선 펄스다.

연구진은 레이저 기술과 엑스선 회절법 기술을 결합한 펨토초 엑스선 회절법으로 빠른 분자의 움직임을 정확한 위치와 함께 측정하는데 성공했다. 이를 통해 금 삼합체 내부의 금 원자들 사이에서 화학결합이 형성되는 순간을 실시간으로 관측한 것으로 전해졌다.

앞으로 연구진은 펨토초 엑스선 회절법을 단백질의 탄생 순간과 단계별 구조변화를 밝히는 데 적용할 계획으로 전해져 기대감을 증폭시키고 있다.

‘1000조분의 1초 관측 성공’ 소식에 누리꾼들은 “1000조분의 1초 관측 성공, 우리 연구진이 관측하다니 정말 대단한데요”, “1000조분의 1초 관측 성공, 축하합니다”, “1000조분의 1초 관측 성공, 1000조라니 정말 엄청나게 짧은 시간이다” 등의 반응을 보였다.

한편 이번 연구 결과는 과학 저널인 네이처지에 게재됐다.

동아닷컴 영상뉴스팀