남 펠로우 연구팀은 전기분무법으로 만들어진 마이크로미터 크기의 초미세 액체 방울(droplet)에서 이소퀴놀린(isoquinoline)이란 화합 물질을 합성시킨 결과 기존의 일반적인 화학 반응 상태에서 수 시간이 걸리던 화학합성 반응이 수 밀리 초 안에 일어나 기존에 알려진 것 보다 수백만 배 이상 반응 속도가 가속화되는 현상을 발견했다.

또 지난 3월 17일 미국학술원회보(PNAS)를 통해 소개했던 마이크로융합 액체 방울 질량분석법을 더욱 개선시켜 생화학 반응인 시토크롬 C(Cytochrome C) 단백질과 리간드인 맥아당(maltose)의 결합 반응을 측정한 결과 두 분자 사이의 결합 속도가 기존의 큰 용액에서 측정하는 것에 비해 약 천배 정도 가속화되는 현상도 밝혀냈다.

이는 마이크로 크기의 작은 물방울에서 화학 반응 속도의 가속화 현상이 특정 화학 반응에만 국한된 것이 아니라 다양한 공유 및 비공유 결합 반응에서 공통적으로 일어나는 현상임을 나타낸다.

연구팀은 이번 연구를 통해 기존의 느리거나 반응시키기 어려운 화학 합성에 대해 빠른 속도와 높은 효율로 반응을 유도할 수 있는 새로운 연구방법의 단초를 제시했으며, 마이크로 크기의 작은 공간에서 복잡한 화학 반응이 일어나는 실제 세포에서의 생명현상을 더욱 잘 이해할 수 있는 새로운 분석 방법을 제공한 것으로 평가받고 있다.

DGIST 남홍길 펠로우는 “기존의 느리고 반응시키기 어려운 화학 반응을 짧은 시간에 효율적으로 유도할 수 있는 새로운 방법을 제공함과 동시에 실제 세포 내의 생명현상이 초고속, 고효율로 일어나고 있다는 사실을 밝혔다”며 “후속 연구를 통해 작은 물방울에서 시작됐을 수 있는 생명현상의 기원을 밝히는 열쇠가 될 것으로 기대한다”고 말했다.