UNIST(울산과학기술원)는 나노(10만분의 1) 크기 물질 속 구멍을 원하는 크기로 만들 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

촉매나 기체 저장, 약물 전달 등에 유용하게 쓰일 전망이다.

최원영 자연과학부 교수팀은 나노 다공성 물질의 내부 구조를 손쉽게 만드는 합성법을 개발해 '네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)'에 게재했다.

다공성 물질은 표면적이 넓어 화학반응이 활발하게 일어난다는 점 때문에 촉매나 기체 포집 물질 등에 활용도가 높지만 '제올라이트' 등 자연에서 얻을 수 있는 것은 구멍 크기와 모양을 조절할 수 없는 한계가 있다.

이 때문에 유기분자와 금속을 이용해 스스로 조립되는 '금속-유기 골격체(Metal-Organic Frameworks, MOFs)'와 '금속-유기 다면체(Metal-Organic Polyhedral, MOPs)' 등을 기존 과학자들이 개발했다.

둘 다 구멍이 송송 뚫린 물질이지만 MOPs는 용매에 잘 녹고 MOFs는 쉽게 녹지 않는 성질이 있다.

최 교수팀은 이 두 물질을 이용해 구멍 크기를 조절할 수 있는 합성법을 개발했다.

MOPs 위에 MOFs를 덮은 다음, 용매를 사용해 MOPs만 녹이는 것을 반복하면서 다양한 크기의 구멍을 만든 것이다.

연구팀은 "러시아 인형인 '마트료시카(matryoshka)'의 구조를 생각하면 된다"며 "하나의 결정에 서로 성질이 다른 물질을 공존시키는 게 큰 특징이다"고 소개했다.

이 합성법으로 2㎚ 미만의 '미세기공'과 2∼50㎚의 '메조기공', 50㎚보다 큰 '거대기공'이 모두 존재하는 새로운 다공성 물질을 만들 수 있다고 대학 측은 설명했다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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