국내 연구진, ‘거울대칭’ 금 나노입자 세계 최초 구현_바스코는 누가 이겼나_krvip

국내 연구진이 자연계에 존재하지만 인공적으로 구현할 수 없다고 여겨졌던 '거울상 대칭 구조'를 금 나노입자에서 세계 최초로 구현했다.

서울대 재료공학부 남기태 교수와 포항공대 기계공학·화학공학과 노준석·김욱성 교수, LG디스플레이 연구소로 구성된 공동연구팀은 "펩타이드를 이용해 생체분자만의 고유 기하 구조로 여겨졌던 거울상 대칭 구조를 금 나노입자에서 최초로 구현했다"고 밝혔다.

이번 연구는 차세대 광학 재료로의 적용 가능성과 함께 촉매 분야에서의 학문적 진보를 인정받아 과학저널 '네이처(Nature)'의 표지 논문으로 게재됐다.

연구팀은 생체분자 펩타이드를 무기 결정합성에 이용해 한쪽은 시계 방향으로, 다른 쪽은 반시계방향으로 뒤틀린 독특한 거울상 대칭 구조의 금 나노입자를 구현했다.

가령 오른손과 왼손의 입체 구조는 동일해 보이지만, 왼손용 야구 글러브를 오른손에 착용할 수 없는 것처럼 거울 대칭상이지만 겹쳐지지 않는 특성을 '카이랄성'이라고 한다.

단백질의 기본 구조인 아미노산을 포함해 생명 현상에 관여하는 모든 분자는 '카이랄 구조'인데 금속 등 무기 재료에서의 카이랄 구조 제작은 공정의 복잡성과 재료 안정성 등의 측면에서 문제점이 많아 난제로 여겨져 왔다.

연구팀은 이번 연구를 통해 카이랄성이 금속 등 무기 재료 표면에 반영될 수 있음을 최초로 발견해 생체 분자를 이용한 재료 합성의 새로운 패러다임을 열었다.

연구팀은 이번에 만든 금 나노 입자는 빛을 조절하는 등 특이한 기능을 지녀 휘어지는 초박막 디스플레이나 투명망토, 3차원 디스플레이 등 미래의 전자 소자와 부품 등 산업 현장에서 활용될 수 있을 것으로 보인다고 설명했다.

[사진출처 : 연합뉴스]