포스텍, 플라즈몬 이중층 구조 ‘나노카탈로좀’ 개발
포스텍, 플라즈몬 이중층 구조 ‘나노카탈로좀’ 개발
  • 이시형
  • 승인 2020.05.13 20:40
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이인수·아미트 쿠마르 연구팀
세포막 형태 모방 고효율 촉매제
태양광 유도 화학반응 구현 성공
POSTECH이인수교수
이인수

아미트쿠마르박사
아미트 쿠마르

약 45억년 전 만들어진 것으로 추측되는 태양은 지구상의 모든 생명체가 생존할 수 있도록 하는 존재다. 최근에는 자원 고갈과 환경 오염으로 인해, 지속가능한 발전을 위한 방법으로 태양이 보내오는 빛, 즉 태양광을 활용하기 위한 연구가 계속되고 있다. 태양광을 활용할 수 있는 분야는 무척 다양한데, 이를 활용하기 위해서는 태양광을 화학반응에 필요한 에너지로 전환해주는 촉매의 역할이 아주 중요하다.

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 세포막 구조를 닮은 새로운 형태의 촉매제, ‘나노카탈로좀(Nanocatalosomes)’을 개발해 학계의 눈길을 모으고 있다.

13일 POSTECH 화학과 이인수 교수·아미트 쿠마르 박사 연구팀은 플라즈몬 이중층 구조를 가진 촉매제, ‘나노카탈로좀’을 개발하고, 이를 활용해 태양광 유도 화학반응을 구현하는데 성공했다.

화학분야 세계적 권위지인 안게반테 케미(Angewandte Chemie)를 통해 발표된 이 연구성과는 다양한 활용 가능성에서 관심을 모아 표지논문으로도 소개될 예정이다.

연구팀은 다양한 목적에 활용할 수 있으면서 효율성이 좋은 촉매제 개발을 위해 세포막의 이중층(二重層)구조에 관심을 가졌다. 세포 및 대부분의 세포기관들은 이중층의 세포막구조로 둘러싸여 있으며, 이 이중층 구조는 pH 농도를 조절하고 이온·분자 채널을 유지하는 역할을 할 뿐만 아니라, 세포 내에서 일어나는 촉매 반응의 공간이 되기도 한다. 연구팀은 이러한 세포막 형태를 모방하여 태양광을 이용해 화학 반응을 이끌어낼 수 있는 고효율 촉매 물질을 개발하는 연구를 진행, 이중층 세포막 구조와 닮은 촉매인 ‘나노카탈로좀’을 개발하는 데에 성공했다.

나노카탈로좀은 수소와 같은 친환경 연료의 저장, 생산은 물론 의약품 등의 정밀 화학물질의 합성에 활용할 수 있으며, 태양광을 에너지원으로 사용해 환경친화적이고 지속가능한 생산공정을 구현할 수 있게 된다. 또, 생체 이미징(imaging)이나 세포 내 촉매 반응에 적용, 새로운 질병 진단이나 치료에 응용할 수 있을 것으로도 기대된다.

포항=이시형기자 lsh@idaegu.co.kr

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