구리의 최강 결합력, ‘수소결합’에 흔들렸다 작성일 09-06 41 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST, ‘수소결합’ 조절해 기존과 반대되는 금속 안정성 구현<br>약한 ‘수소결합’이 구리의 안정적 구조변화 막아..촉매설계 등 활용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="BQaHexpXWj"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="73a042c325d4ecb490e5b6d5c2ceeac3a94f3da640c1f6e779b5a956275e5ca3" dmcf-pid="bxNXdMUZWN" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="약한 수소결합이 구리의 결합 안정성을 선택적으로 약화시키는 원리를 AI로 생성한 이미지. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/06/dt/20260906151043629idhx.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="0VdS8VZvyr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/06/dt/20260906151043629idhx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 약한 수소결합이 구리의 결합 안정성을 선택적으로 약화시키는 원리를 AI로 생성한 이미지. KAIST 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="3e37e3dd9c635cb7bdac862f17a9f025b467df8e594423fe68edad9bc5f1ba85" dmcf-pid="KMjZJRu5ha" dmcf-ptype="general"><br> 금속과 직접 결합하는 구조는 그대로 두고 주변의 약한 수소 결합만 조절해 금속의 결합 성질을 바꿀 수 있는 기술이 개발됐다.</p> <p contents-hash="69e60d6275fe0ec1ba251911a885a3a3735251fc38e5da26c5ee5362e6a3c88b" dmcf-pid="9jCqEA8BSg" dmcf-ptype="general">그동안 구리가 여러 금속 중 가장 안정적으로 결합한다는 정설을 깬 것으로, 원하는 금속을 골라내는 분리 기술과 촉매 설계 등에 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="ffb32876fe8af69244fa2abf63dc745bbfc54c4a8abac4c1740792dc4c296e2b" dmcf-pid="2AhBDc6bho" dmcf-ptype="general">KAIST는 백윤정 화학과 교수 연구팀이 비타민 B2의 핵심 구조인 플라빈을 이용해 금속 주변의 수소 결합 조절만으로 기존 ‘어빙-윌리엄스 계열’과 반대되는 금속 안정성 경향을 구현했다고 6일 밝혔다.</p> <p contents-hash="f46f75525775a3981e83bf61c6aa3ca46e7d4ff36e3a4894a4b9061a0d2fac83" dmcf-pid="VclbwkPKCL" dmcf-ptype="general">어빙-윌리엄스 계열은 철·니켈·구리처럼 다른 물질과 다양한 방식으로 결합하는 전이금속이 주변 분자와 얼마나 안정적으로 결합하는지를 순서로 나타낸 경험법칙이다.</p> <p contents-hash="fc56cb4af7e023a211ef681c17ce9283eeaec2a3176396e049d155c0784afcd4" dmcf-pid="fkSKrEQ9yn" dmcf-ptype="general">일반적으로 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn) 가운데 망간에서 구리로 갈수록 안정성이 높아지고, 구리가 특히 매우 안정한 결합을 만드는 것으로 알려져 있다.</p> <p contents-hash="e465531b0d208d60144702c58279d03d3d8a6c7bce1a236514c7a43da264e966" dmcf-pid="4Ev9mDx2vi" dmcf-ptype="general">이런 차이는 지금까지 금속 내 전자구조에 의한 것으로 인식돼 왔다. 만약 결합 순서를 바꾸려면 금속을 직접 붙잡는 분자인 ‘리간드’를 새롭게 만들거나 금속과 주변 분자가 결합하는 방식인 ‘배위구조’를 바꿔야 했다.</p> <p contents-hash="a789e1d06d456c2d2ba668d33c747abc53619d8143b8381f581b1d8e4f7c369b" dmcf-pid="8DT2swMVyJ" dmcf-ptype="general">연구팀은 분자와 분자 사이에서 작용하는 비교적 약한 힘인 ‘수소 결합’에 주목했다.</p> <p contents-hash="17d3c97b295077dc4561f46a6cf55db2f88879291534b251c066e09cb53b25d0" dmcf-pid="6wyVOrRfTd" dmcf-ptype="general">이어 플라빈의 일부 화학구조를 변형한 ‘플라빈 유도체’를 이용해 망간부터 아연까지 서로 다른 금속을 넣고, 각 금속을 둘러싼 분자들이 똑같은 방식으로 결합하도록 만든 뒤 수소 결합이 각 금속의 안정성에 어떤 차이를 만드는지 살폈다.</p> <p contents-hash="4787f4da301b613629fbac199dee9c1de8b7f12b2c1cf655ea55e59c60933800" dmcf-pid="PrWfIme4he" dmcf-ptype="general">그 결과, 수소 결합이 구리의 안정적 결합에 필요한 구조 변화를 막는다는 사실을 확인했다. 주변의 수소 결합이 구리를 단단히 잡아주면서 기존과 반대되는 ‘반(反) 어빙-윌리엄스 경향’이 나타났다.</p> <p contents-hash="1dae594fee5dc74ffedd2f11e61c086e5a07ffc366f390b712ca945327f5f8af" dmcf-pid="QmY4Csd8CR" dmcf-ptype="general">가장 안정적으로 결합하는 구리의 오랜 관념을 뒤짚는 것으로, 금속마다 정해져 있다고 여겨졌던 ‘잘 붙는 순서’를 주변 결합 구조를 바꿔 조절할 수 있음을 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다.</p> <p contents-hash="b0e4203d1b9da3a338df36d870a6ef2f3c7fb2608c166f5bb6a6b47513ceb750" dmcf-pid="xsG8hOJ6hM" dmcf-ptype="general">이 원리를 이용하면 원하는 금속이 더 잘 작용하도록 주변 환경을 조절해 새로운 촉매를 설계할 수 있다. 아울러 생명체 작동 원리를 본떠 필요한 기능을 구현하는 ‘생체모사 시스템’ 설계에도 활용할 수 있다.</p> <p contents-hash="0cc6ee853f468e99b8cca034b6587a21201d5e8bf07daab155c23eae7fa9451d" dmcf-pid="y9el42XSSx" dmcf-ptype="general">백윤정 교수는 “이번 연구는 구리의 안정성을 낮췄다는 것 자체보다 금속이 가진 고유 특성으로 여겨졌던 결합 안정성의 순서를 주변 환경을 통해 바꿀 수 있음을 보여준 것”이라며 “앞으로 원하는 금속을 선택적으로 붙잡거나 반응시키는 새로운 화학 시스템을 설계하는 데 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5a629dde522d8166d26cec7f1965032571413ba6cfc7d320d10a6614d8a894ff" dmcf-pid="W2dS8VZvSQ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="금속 주변의 수소결합이 구리의 구조 변형을 제한해 안정성을 선택적으로 낮추는 것을 AI로 생성한 이미지. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/06/dt/20260906151044945nvci.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="qRnyQ8tWlA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/06/dt/20260906151044945nvci.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 금속 주변의 수소결합이 구리의 구조 변형을 제한해 안정성을 선택적으로 낮추는 것을 AI로 생성한 이미지. KAIST 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="5d9b148df876c2bf16b2713899f2cd078f5a85b60b76826d71a607e1ea4e486c" dmcf-pid="YVJv6f5ThP" dmcf-ptype="general"><br> 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘경쟁력 회복’ 내건 카카오게임즈, MMORPG 중심 반등 정조준 09-06 다음 [이준기의 과·알·세]“우수 연구자 성과급 준다는 데”…출연연 연구현장 ‘반발’ 확산 09-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
