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원자가 결합하는 '1000조 분의 1'초를 잡았다

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작성자 복솔여
작성일20-06-25 16:27 조회3회 댓글0건

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[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 원자가 결합해 분자가 되는 모든 과정을 실시간으로 관측하는데 성공했다. 이 기술을 발전시켜 다양한 촉매나 단백질의 반응 과정을 원자 수준으로 관찰할 수 있게 되면 효율성 높은 촉매를 개발하거나 신약을 개발하는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 이효철 기초과학연구원 나노물질 및 화학반응 연구단 부연구단장의 연구팀은 이같은 내용의 연구 결과가 국제 학술지인 네이처에 25일(현지시간) 실렸다고 밝혔다.

원자에서 분자로 결합하는 찰나를 잡아내다


연구팀은 수 펨토 초(1000조 분의 1초)라는 찰나의 순간에 수 옹스트롬(1억 분의 1cm) 수준으로 미세하게 움직이는 원자의 시간과 공간에 따른 변화를 실시간 관측하는데 세계 최초로 성공했다.

연구팀은 기존보다 더 빠른 움직임을 볼 수 있도록 향상시킨 실험기법과 구조 변화 모델링 분석기법으로 금 삼합체 분자의 형성과정을 관찰했다. 이를 위해 펨토 초의 순간을 관측하기 위해 특수 광원인 포항 4세대 방사광가속기의 X-선자유전자레이저(펨토 초 엑스선 펄스)를 이용했다.

이 결과, 세 개의 금 원자를 선형으로 잇는 두 개의 화학결합이 동시에 형성되는 것이 아니라, 한 결합이 35펨토 초 만에 먼저 빠르게 형성되고, 360펨토 초 뒤 나머지 결합이 순차적으로 형성된다는 것도 규명했다.

금 삼합체는 세 개의 금 원자로 이뤄진 화합물이다. 수용액 상에서 가까운 곳에 흩어져 있다가 빛(레이저)을 가하면 반응해 화학결합을 시작하는 특징이 있다.

연구팀은 이 실험을 통해 화학결합이 형성된 후 원자들이 같은 자리에 머물지 않고 원자들 간의 거리가 늘어났다가 줄어드는 진동 운동을 하고 있다는 것도 관측했다.

효율성 높은 촉매나 신약 개발에 활용 가능


연구팀은 앞으로 단백질과 같은 거대분자에서 일어나는 반응뿐만 아니라 촉매분자의 반응 등 다양한 화학반응의 진행 과정을 원자 수준에서 규명해 나갈 계획이다.

제1저자인 김종구 선임연구원은 "장기적 관점에서 꾸준히 연구한 결과, 반응 중인 분자의 진동과 반응 경로를 직접 추적하는 '펨토초 엑스설 회절법'을 완성할 수 있었다"며 "앞으로 다양한 유기 촉매나 무기 촉매 반응과 체내에서 일어나는 생화학적 반응들의 메커니즘을 밝혀내게 되면, 효율이 좋은 촉매와 단백질 반응과 관련된 신약 개발 등을 위한 기초정보를 제공할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr

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PK 출신…노무현 정부 청와대 근무
민갑룡 현 청장 호남, 지역안배 분석
김창룡
다음달 23일 임기가 종료되는 민갑룡 경찰청장의 후임으로 김창룡 부산지방경찰청장이 내정된 것으로 알려졌다. 여권 관계자는 24일 “김 청장의 차기 경찰청장 내정이 유력한 것으로 알고 있다”고 밝혔다.

경남 합천 출신으로 부산 가야고와 경찰대(4기)를 졸업한 김 청장은 노무현 정부 청와대에서 치안비서관실 행정관으로 파견 근무한 경험이 있다. 당시 청와대 시민사회수석이 문재인 대통령이었다. 김 청장이 내정된 배경에는 부산·경남(PK) 출신이라는 점과 노무현 정부 근무 이력이 유리하게 작용했다는 분석이 나온다. 민 청장이 호남(전남 영암) 출신인 만큼 지역 안배도 했다는 얘기다.

김 청장은 이번 정부 들어 초고속 승진을 거듭했다. 주미 한국대사관에서 경찰 주재관(경무관)으로 근무하다가 2017년 12월 경찰청 생활안전국장(치안감)으로 승진한 것이 시작이었다. 경찰청 관계자는 “해외 파견 근무 중에 승진 인사로 귀환하는 경우는 상당히 드물다”고 말했다. 이어 2018년 12월 경남청장에 임명됐다가 7개월 만에 부산청장(치안정감)으로 승진했다. 이후 11개월 만에 경찰 총수인 경찰청장(치안총감)으로 다시 한번 승진을 앞두게 됐다.

경찰위원회는 25일 행정안전부 장관에게 김 청장을 경찰청장 후보자로 제청하는 절차를 진행할 것으로 전해졌다. 이후 국회 인사청문회와 문 대통령의 최종 임명 절차가 이어지게 된다. 김 청장은 차기 경찰청장으로 임명될 경우 검경 수사권 조정에 따른 후속 작업과 자치경찰제 도입 등 경찰개혁 과제 등을 수행하게 된다.

한편 민 청장이 예정대로 임기 종료 후 퇴임할 경우 2003년 임기제 도입 이후 임기를 채우는 경찰청장은 이택순·강신명·이철성 전 청장에 이어 네 명으로 늘어난다.

위문희 기자 moonbright@joongang.co.kr


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