두 얼굴의 분자...'야누스' 성질 비밀 풀었다

[앵커]
야누스처럼 2개의 성질을 보이는 특이한 분자의 비밀을 국내 연구진이 풀어냈습니다.

세계 화학계에서 40년 동안 가설로만 제시됐던 현상을 실험을 통해 완벽하게 재현했습니다.

이성규 기자가 취재했습니다.

[기자]
약물을 먹는 지킬 박사.

고통스러운 듯 얼굴이 일그러지더니 이내 난폭한 괴물, 하이드로 변합니다.

지킬박사와 하이드, 신화 속 야누스처럼 이중성을 지닌 분자도 존재합니다.

1972년 캐나다의 화학자 콜린 베어드는 특정 조건에 따라 분자 내부 방향성이 역전되는 현상이 존재할 수 있다는 '방향성 뒤집힘' 이론을 처음 제시했습니다.

벤젠과 같이 분자가 고리 형태로 연결된 이른바 '고리형 분자'는 에너지 상태에 따라 방향성이 바뀔 수 있다는 겁니다.

방향성은 분자가 다른 분자와 반응을 하지 못하는 정도, 즉 분자의 안정성을 나타내는 현대 화학의 중요한 성질 가운데 하나입니다.

[인터뷰:성영모, 연세대 박사과정(논문 제1저자)]
"방향성 분자는 화학적으로 굉장히 안정하고 그것을 이용한 합성이 어렵지만, 반 방향성 분자는 화학적으로 굉장히 불안정하고 그것을 이용한 합성이 용이합니다."

고리형 분자의 방향성 뒤집기 현상은 그동안 실험적으로 입증되지 않았는데, 40년 만에 국내 연구진이 규명했습니다.

연구진은 새로운 고리형 분자를 합성해 특정 파장의 빛을 쪼였습니다.

그러자 방향성을 보이던 고리형 분자는 반 방향성으로, 반 방향성을 보이던 분자는 방향성으로 바뀌는 것을 확인했습니다.

[인터뷰:김동호, 연세대 화학과 교수]
"실험 결과는 빛에 의해서 방향성이 역전된다는 현상을 이용해서 빛에 의한 반응성의 조절, 빛에 의해 새로운 반응 방법을 만드는 데 의의가 있습니다."

이번 연구는 과학저널 '네이처 케미스트리(Natrue Chemitry)' 최신호에 실렸습니다.

YTN 사이언스 이성규입니다.