▲ 2016년 노벨 화학상 수상자들. 왼쪽부터 소바주, 스토다트, 페링하 교수
올해 노벨 화학상은 프랑스의 장 피에르 소바주(72) 스트라스부르대 교수, 영국의 J 프레이저 스토다트(74) 미국 노스웨스턴대학 교수, 네덜란드의 베르나르드 L 페린가(65) 흐로닝언대학 교수에게 돌아갔다.
이들은 분자기계를 고안해 “초분자 화학”을 이용 분자기계를 구현할 수 있는 원리를 밝혀 새로운 학문 영역을 개척했다. 자연계에서는 원자와 원자 사이의 상호작용으로 선형의 분자가 만들어진다. 근접한 원자 사이에서 전자를 공유하며 분자로 결합하는 게 자연계에서 일어나는 화학적인 결합이다.
스웨덴 왕립과학원은 5일 스톡홀름에서 2016년 노벨 화학상 수상자 세 사람을 발표하면서, 이들이 “분자기계(molecular machines)의 설계와 생산에 공헌"했다고 선정이유를 밝혔다.
분자 기계란 분자를 이용해 유용한 물질구조를 조립하는 분자 크기의 장치 및 기계적 기능성을 갖는 분자집합체를 가리킨다. 왕립과학원은 올해 수상자 세 사람이 "기계를 최소화함으로써 화학을 새로운 단계로 나아가게 했다"고 평가했다.
생명체는 유전자에 각인된 정보에 따라 아미노산을 원료로 단백질이라는 제품을 생산하는 일종의 ‘기계’들을 소유하고 있는 셈인데, 이 기계들을 응용해 다른 또 다른 기계들을 만들어 내는 원리다.
수상자들은 분자단위의 움직임을 제어할 방법을 개발해 냈고, 이들 분자는 에너지가 가해지면 특정한 임무를 수행하게 된다.
소바주 교수는 1983년 두 개의 링 모양 분자를 연결해 하나의 체인으로 만드는데 성공했다. 이를 캐터네인(catenane) 이라고 부른다. 그로부터 8년 뒤인 1991년 스토다트 교수는 분자 링을 얇은 분자 축에 연결해 움직이도록 만들었으며, 페린가 교수는 1999년에 분자 모터를 최초로 개발하는데 성공했다고 왕립과학원은 설명했다.
이들이 개발한 분자기계는 새로운 물질, 센서, 에너지 보관시스템 등과 같은 것들을 개발하는데 사용될 것으로 전망했다.
그동안 학계에서는 분자기계, 또는 나노 기술이 노벨 화학상을 수상하게 된다면 스토다트 교수가 가장 유력할 것으로 예상해왔다. 소바주 교수는 지난 1991년 세계 최고 권위의 초분자화학 분야 학술상인 ‘아이자트-크리스텐슨(Izatt-Christensen)상'을 수상하기도 했다.
한편 수상자들은 노벨상 창시자인 알프레드 노벨이 새겨진 메달과 함께 상금 800만 스웨덴 크로나(약 10억 3,000만원)를 나눠 받는다.
