새 분자구조 ‘금속-유기 골격체’…“헤르미온느 가방에 비견되는 잠재력”

지구온난화 대응 비롯해 인류 난제 해결 단초 마련한 공로 평가

올해 토토사이트 토사장은 금속·유기 골격체를 개발한 기타가와 스스무 일본 교토대 교수(왼쪽부터), 리처드 롭슨 호주 멜버른대 교수, 오마르 M. 야기 미국 UC버클리대 교수 등 3인에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이 같은 공로로 이들에게 토토사이트 토사장을 수여한다고 8일(현지시간) 발표했다. 2025.10.8 [노벨위원회 제공] [연합]
올해 토토사이트 토사장은 금속·유기 골격체를 개발한 기타가와 스스무 일본 교토대 교수(왼쪽부터), 리처드 롭슨 호주 멜버른대 교수, 오마르 M. 야기 미국 UC버클리대 교수 등 3인에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이 같은 공로로 이들에게 토토사이트 토사장을 수여한다고 8일(현지시간) 발표했다. 2025.10.8 [노벨위원회 제공] [연합]

[헤럴드경제=정목희 기자] 올해 토토사이트 토사장은 ‘금속-유기 골격체’(Metal-Organic Frameworks·MOF)라는 새로운 분자 구조를 창안한 과학자 3명에게 돌아갔다.

일본은 이틀 전 노벨생리의학상 공동 수상에 이어 화학상까지 거머쥐며 올해 토토사이트 토사장 2관왕이 됐다.

스웨덴 왕립과학원 토토사이트 토사장위원회는 8일(현지시간) 기타가와 스스무(74) 일본 교토대 교수, 리처드 롭슨(88) 호주 멜버른대 교수, 오마르 M. 야기(60) 미국 UC버클리대 교수를 수상자로 선정했다고 발표했다.

‘헤르미온느 가방’에 비유된 MOF

8일(현지시간) 스웨덴 스톡홀름에서 토토사이트 토사장 수상자를 발표하고 있다. [AP]
8일(현지시간) 스웨덴 스톡홀름에서 토토사이트 토사장 수상자를 발표하고 있다. [AP]

MOF는 금속 이온을 유기 분자로 연결해 만든 골격 구조로, 내부에 수많은 미세 구멍이 있어 다른 분자가 드나들거나 흡착될 수 있다. 전문가들은 MOF를 해리포터 시리즈 속 주인공 헤르미온느의 ‘작지만 무한한 내부 공간을 지닌 가방’에 비유한다. 겉보기에 작지만, 내부 표면적은 매우 넓어 다양한 물질을 보관할 수 있는 특성을 지니기 때문이다.

이 같은 다공성 구조 덕분에 MOF는 ▷지구온난화 대응을 위한 이산화탄소 포집 ▷사막 지역 물 부족 해결을 위한 공기 중 수분 채취 ▷수소 연료의 고밀도 저장 등 인류 난제를 해결할 잠재력을 보여줬다.

하이너 링케 토토사이트 토사장위원회 위원은 “금속-유기 골격체는 엄청난 잠재력을 갖고 있다”며 “새로운 기능을 지닌 맞춤형 물질을 만들 수 있는, 예전에는 예측하지 못했던 기회를 제공한다”고 설명했다. 올로프 람스트룀 위원도 “아주 작은 양만 있어도 헤르미온느의 가방처럼 엄청난 양의 가스를 저장할 수 있다”고 말했다.

토토사이트 토사장위원회에 따르면 롭슨 교수는 1989년 구리 양이온을 중심으로, 다이아몬드와 유사하지만 내부에 빈 공간이 많은 MOF 구조를 처음 만들었다. 그러나 구조가 불안정해 쉽게 붕괴한다는 한계가 있었다.

이후 기타가와 교수는 MOF 구조 안에서 기체가 자유롭게 드나들 수 있고, 구조를 유연하게 만드는 것이 가능하다는 사실을 입증했다. 야기 교수는 이를 더욱 발전시켜 튼튼하고 안정적인 MOF 제작에 성공했다.

토토사이트 토사장위원회는 “이후 전 세계 화학자들이 수만 종의 MOF를 만들어냈고, 일부는 탄소 포집·물 부족 해결·환경 정화 등 인류의 주요 문제를 해결하는 데 활용되고 있다”고 평가했다.

일본, 올해 토토사이트 토사장 2관왕

기타가와 교수의 수상으로 일본은 생리의학상에 이어 과학 분야에서만 벌써 2관왕을 달성했다. 지난 6일 발표된 토토사이트 토사장생리의학상에는 사카구치 시몬 오사카대 석좌교수가 공동 수상자로 포함된 바 있다.

기타가와 교수는 수상 발표 직후 기자회견에서 전화 연결을 통해 “오랫동안 해온 연구가 인정받아 큰 영광이며 매우 기쁘다”고 소감을 밝혔다.

공동 수상자인 롭슨 교수는 영국 태생이며, 야기 교수는 팔레스타인계 부모를 둔 요르단 출신으로, 요르단·미국·사우디아라비아 국적을 보유하고 있는 것으로 알려졌다.

세 수상자는 상금 1100만 스웨덴 크로나(약 16억4000만원)를 똑같이 나눠 받는다.

토토사이트 토사장위원회는 생리의학상, 물리학상에 이어 화학상을 발표했으며, 오는 9일에는 문학상, 10일에는 평화상, 13일에는 경제학상 수상자가 발표될 예정이다.


mokiya@heraldcorp.com