[도쿄ㆍ워싱턴ㆍ런던=연합뉴스] 경수현 조준형 김지연 특파원 = 올해 노벨 화학상 공동 수상자 3명은 인류의 환경문제 대응에 크게 기여한 '금속-유기 골격체'(Metal-Organic Frameworks·MOF)라는 새로운 분자 구조를 연구했다. 리처드 롭슨(88·영국) 호주 멜버른대 교수가 처음 MOF 구조를 만들었고, 기타가와 스스무(北川 進·74·일본) 교토대 교수는 MOF를 유연하게 만드는 것이 가능하다는 사실을 입증했다. 오마르 M. 야기(60·미국, 요르단, 사우디아라비아 등 복수국적) 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 교수는 튼튼하고 안정적인 MOF를 만들었다. 기타가와 교수는 다공성 첨단 소재 개발로 이미 오래전부터 세계적인 주목을 받아온 저명한 화학자다. 특히 그가 개발한 다공성 첨단 소재는 지구온난화의 원흉인 공기 중의 이산화탄소를 우선 흡수해 간단하게 방출할 수 있다. 그의 연구 성과는 2010년 5월 영국 왕립화학회의 학회지에 게재되면서 큰 주목을 받았고 그 뒤 노벨 화학상 수상 후보로 자주 거론됐다. 기타가와 교수는 교토대 석유화학과를 졸업하고서 박사과정도 교토대 대학원에서 수료했다. 긴키대학, 도쿄도립대 등 강단에서 서다가 1998년 모교인 교토대로 돌아왔다. 교토대에서는 물질-세포통합시스템 거점장과 공학연구과 교수 등을 역임했다. 현재 교토대 부학장도 맡고 있다. 그동안 금속이온과 유기화합물의 결합반응을 이용한 MOF 개발에 힘썼고 1997년 이런 재료가 가진 무수한 구멍이 기체를 대량 흡수할 수 있다는 것을 세계 최초로 입증했다. 그는 일본 출신(외국 국적 취득자 포함)으로는 31번째 노벨상 수상의 영예를 안게 됐다. 노벨 화학상만 보면 일본에서 9번째 수상자가 된다. 롭슨 교수는 MOF 연구의 계기를 제공한 선구자적인 화학자로 평가된다. 1937년 영국 요크셔 태생으로 옥스퍼드대에서 학사, 박사 학위를 받았고 미국 캘리포니아공대와 스탠퍼드대에서 박사후연구원을 지냈다. 1966년 멜버른대로 옮겨 현재까지 화학과 교수로 재직 중이다. 영국 왕립학회에 따르면 롭슨 교수는 초기부터 '사전 조직화된' 분자 단위를 자발적 반응에 도입해 특이하고 유용한 성질을 지닌 새로운 구조를 만들어낸다는 개념에 바탕을 뒀다. 1960∼1990년대 그의 연구는 거대고리(macrocycles)로 시작해 금속과 리간드의 배위 결합으로 얻어지는 배위 고분자(coordination polymer)로 이어졌다. 무한한 범위의 확장 네트워크 조직을 목표로 하는 그의 선구적인 망 기반 접근법은 1980년대 시작돼 사반세기 동안 MOF에 대한 연구 붐을 일으키는 계기가 됐다. 노벨위원회도 롭슨의 연구 성과를 거론하면서 1989년 구리 양이온을 중심으로 마치 다이아몬드와 비슷하지만 그 속에 공간이 매우 많은 MOF 구조를 만들었다는 점을 들었다. 1998년 호주왕립화학연구소가 무기화학부문에서 수여하는 버로스상을 수상했으며 2000년 호주과학아카데미 회원이, 2022년에는 영국 왕립학회 회원이 됐다. 팔레스타인 난민 가정 출신의 야기 교수는 1965년 요르단 암만에서 태어나 깨끗한 식수와 전기도 누릴 수 없는 열악한 환경에서 성장해 세계적인 화학자가 된 입지전적 인물이다. 부친의 권유로 15세 때 미국으로 이주한 그는 영어가 서툰 상황에서도 2년제 대학에 입학한 뒤 뉴욕주립대 올버니 캠퍼스에 편입해 학부를 졸업했고, 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스서 박사 과정까지 밟았다. 그는 분자 단위의 선형 구조물(섬유)을 교차시켜 2차원 또는 3차원 구조의 새로운 고분자 소재를 합성하는 첨단 나노기술인 '분자직조'(Molecular weaving) 분야와, 분자 구성요소를 조립해 원하는 구조와 기능을 갖춘 물질로 만드는 '망상화학'(Reticular Chemistry) 분야의 개척자다. 이번에 노벨화학상을 안긴 MOF의 설계와 합성, 응용 및 대중화에 기여했다는 평가를 받는다. 한국 학자들과도 활발히 교류했다. KAIST(한국과학기술원)의 2012년 발표에 따르면 그가 이끈 KAIST 연구팀은 커다란 기공을 갖는 금속 유기 골격구조체를 개발해 여러 종류의 단백질을 고용량으로 저장할 수 있는 원천기술을 확보하는 데 성공했다. 이는 세계적 학술지 사이언스 2012년 5월호에 실렸다. 또 숙명여대 최경민 교수 등과 함께 2017년 1월 친환경 미래기술로 주목받는 인공광합성을 구현하기 위한 신소재를 개발했고, 이는 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)에 발표됐다. 포스텍 송우철 교수팀과는 공동으로 태양에너지를 이용해 대기 중 수분에서 물을 확보하는 데 성공했고, 이는 2023년 국제 학술지인 네이처워터에 게재됐다. 1990년 박사 학위를 받은 뒤 애리조나주립대(1992∼98년), 미시간대(1999∼2006년), 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLAㆍ2007∼2012년)를 거쳐 2012년부터 UC버클리 화학과 교수로 재직해왔다. 미국 국립과학아카데미 회원이기도 하다. 2020년과 2021년 자신의 연구를 상용화하기 위한 스타트업 아토코(Atoco)와 H2MOF를 각각 설립(H2MOF는 공동설립)했다. 출처 : 연합뉴스 (https://www.yna.co.kr/view/AKR20251008036951073) 조준형 기자 | 경수형 기자 | 2025.10.08 evan@yna.co.kr

[매일경제 최원석] 올해 노벨 화학상은 신소재 합성에 새로운 지평을 연 연구자 3명에게 돌아갔다. 이들은 금속-유기 골격체(MOF)를 최초로 합성해 수많은 새로운 소재를 개발할 길을 열었다. 현재 수만 종이 개발된 MOF는 가스 저장, 탄소 포집, 환경 정화 등 다양한 용도로 활용할 수 있다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 9일(현지시간) ‘2025 노벨 화학상’ 수상자로 기타가와 스스무 교토대 공학연구과 교수, 리처드 롭슨 멜버른대 화학과 교수, 오마르 야기 UC버클리 화학과 교수를 선정했다고 발표했다. 이로써 일본은 올해 노벨 생리의학상에 이어 노벨 화학상까지 받게 됐다. 일본의 기초과학 저력을 다시금 입증했다는 평가다. 노벨 위원회는 “화학상 수상자들은 새로운 유형의 분자 구조를 개발했다”며 “덕분에 화학자들이 수만 가지의 다양한 MOF를 설계해 새로운 경이로움을 만들어낼 수 있게 됐다”고 평가했다. MOF는 자연 상에 존재하지 않는 인공 물질이다. 금속 이온들을 탄소로 만들어진 유기 물질(유기 리간드)들로 이어붙여 실험실에서 합성한다. MOF를 만드는 건 구슬과 나무막대를 이어 새로운 구조물을 만드는 것과 같다. 나무막대로 만들어진 골격에 구슬을 다양하게 배치할 수 있는 것처럼, 금속-유기 골격체가 만들어지는 경우의 수는 무궁무진하다. 이 물질의 특징은 질량 대비 표면적이 매우 크다는 점이다. 주상훈 서울대 화학부 교수는 “금속-유기 골격체는 미세한 구멍(빈 공간)이 많아서 물질 1g이 1000제곱미터 이상의 표면적을 갖는다”며 “1g 안에 축구장 전체가 들어간다고 생각하면 된다”고 설명했다. 표면적이 넓어 많은 물질들을 흡착할 수 있다. 이산화탄소, 메탄, 수소 등 기체는 물론, 액체까지도 흡착 가능하다. 이를 활용한 기술도 무궁무진하다. 수요가 많은 탄소 포집 기술에도 활용되어 최근 캐나다에서는 상용화를 앞두고 있다. 물 부족 국가에 물을 공급하는 데도 사용할 수 있다. 상업화 단계까지 발전한 MOF의 활용도는 이미 일상에서도 실감할 수 있다. LG전자는 일부 공기청정기에 이 물질을 활용한 필터를 도입했다. 기존 공기청정기보다 냄새나 가스를 제거하는 기능이 훨씬 뛰어나다. 박사후연구원으로 야기 교수와 함께 연구했던 최경민 숙명여대 화공생명공학부 교수는 “MOF는 분자로 만든 아파트에 비유할 수 있다”고 했다. 건물을 지을 때 H빔과 그걸 연결하는 조인트가 있는 것처럼, 유기 리간드와 금속 이온을 조합해 거대한 구조물을 만들기 때문이다. 예를 들어 1인 가구가 살 집이냐, 4인 가구가 살 곳이냐에 따라 아파트 평수나 내부구조, 인테리어가 달라지듯, MOF가 어떤 물질을 흡착할 지에 따라 구조와 구성이 달라진다. 수상자 3명은 모두 따로 연구했으나, MOF를 최초로 합성하고 각종 난제를 풀어내는 과정에 차례대로 기여했다. 롭슨 교수는 1989년 구리 양이온을 중심으로 주변에 빈 공간이 많은 MOF를 최초로 만들었다. 다만 당시에는 화학결합이 안정적이지 않았고, 진공 상태에서 MOF 내부의 빈 공간이 유지되지 않았다. 때문에 2000년까지만 해도 MOF 연구는 점차 쇠퇴하고 있었다. 이를 반전시킨 게 기타가와 교수와 야기 교수다. 기타가와 교수는 MOF 구조 안으로 기체가 자유롭게 드나들 수 있으며, MOF를 유연하게 만드는 것도 가능하다는 사실을 입증했다. 야기 교수는 튼튼하고 안정적인 MOF를 만드는 데 성공했다. 특히 이 둘은 MOF 같은 고체화합물 합성 분야에 규칙을 정립해 다른 연구자들이 적극 뛰어들 수 있도록 만들었다. 여러 단계를 거쳐 합성해야 하는 유기화합물과 달리 고체화합물은 한 번만에 합성이 가능하다. 때문에 연구자들은 고체화합물을 의도대로 만들기도 어렵고, 심지어 어떤 구조로 합성될지도 예측하기 어렵다. 김자헌 숭실대 화학과 교수는 “기타가와 교수와 야기 교수는 원하는 고체화합물을 합성하기 위해서 어떤 구조와 요소를 고려해야 하는지를 정리해 규칙으로 만들었다”고 했다. 이번 수상자들 역시 학계에서는 수상에 이견이 없는 인물들이다. 김 교수는 “언젠가는 받을 거라고 예상했다. MOF의 응용이 많아지면 당연히 받을 거라고 생각했는데, 노벨위원회가 이제는 상용화 가능성이 충분히 크다고 판단한 것 같다”고 했다. 출처 : 매일경제 (https://www.mk.co.kr/news/it/11437367) 최원석 기자 | 2025.10.08 choi.wonseok@mk.co.kr

[중앙이코노미뉴스 한상현] 숙명여대 스타트업 기업인 '랩인큐브'가 올해 노벨화학상의 핵심 물질인 금속유기골격체(MOF, Metal-Organic Framework) 소재를 생활 속에 적용한  제품 개발에 성공했다. 창업자인 숙명여대 화공생명공학부 최경민 교수는 노벨상 수상자 중 한 명인 오마르 야기 미국 UC버클리 교수 연구실에서 박사후 연구원으로 함께 일한 인연이 있다. 이러한 인연으로 숙명여대 기술지주회사 자회사인 랩인큐브㈜는 오마르 야기 교수와 기술자문 계약을 맺은바 있으며, 이를 활용하여 2024년 세계 최초로 MOF를 일상 제품으로 상용화하는 데 성공했다. 그동안 석유화학, 반도체 등 일부 분야에만 활용되던 MOF를 생활 속으로 직접 들여온 의미 있는 성과로 평가받고 있다. MOF는 미세한 기공(氣孔)을 통해 특정 분자를 선택적으로 흡착하거나 분리할 수 있는 혁신적인 다공성 물질이다. 랩인큐브는 MOF 소재 기술을 가전, 뷰티, 환경 등 다양한 분야에 접목해 사업 영역을 확장하고 있다. 가전 분야에서는 LG전자 공기청정기에 MOF 소재를 적용해 실내 공기 중 유해가스와 냄새 물질을 효율적으로 제거하는 제품을 상용화했고, 뷰티 분야에서는 미용성형 제품인 필러와 스킨부스터에 적용해 효능과 안정성을 강화한 제품을 선보였다. 또한, 환경 분야에서는 공기 중 수분과 이산화탄소를 제거하는 제품을, 바이오 분야에서는 항생제와 항히스타민제를 대체할 수 있는 제품을 개발하고 있다. 이같은 성과를 바탕으로 올해 중소벤처기업부의 유망 스타트업 발굴 프로그램인 '아기유니콘 육성사업'에 선정됐다. 신지영 숙명여대 산학협력단장은 "이번 성과는 대학의 창업·기술사업화 시스템이 세계적 석학의 기초과학 성과를 실생활 기술로 연결한 대표 사례"라며 "2026년 창학 120주년을 맞이해 연구중심 대학으로 성장하고 있는 숙명여대가 기초 연구를 기반으로 한 기술창업과 실용화의 새로운 길을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다"고 밝혔다. 화공생명공학부 최경민 교수는 "노벨상을 받은 과학기술은 보통 실생활과 거리가 멀거나 먼 미래의 기술로 인식되지만, MOF 기술은 일상 속 공기청정기 소재, 바이오 소재 등으로 구현된 실용화 기술"이라며 "그 기술을 세계 최초로 상용화한 기업이 국내 대학에서 탄생했다는 점에서 대학 기반 기술사업화의 새로운 지평을 열었다"고 강조했다. 출처 : 중앙이코노미뉴스 (https://www.joongangenews.com/news/articleView.html?idxno=456219) 한상현 기자 | 2025.10.10 hansh@joongangenews.com