권민상 교수(앞줄 왼쪽)와 제1저자인 바룬 씽 박사(앞줄 오른쪽)를 비롯한 연구진.

‘네이처 촉매(Nature Catalysis)’ 10월 11일자 게재

[헤럴드경제(울산)=이경길 기자] UNIST(울산과학기술원, 총장 정무영) 연구진이 고분자를 만드는 데 핵심적으로 사용되는 광촉매의 ‘레시피(Recipe)’를 개발했다.

UNIST는 17일 신소재공학부의 권민상 교수팀이 ‘합리적인 유기물 광촉매 설계 원리’를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 이 원리는 컴퓨터 프로그래밍 순서도처럼 한 장의 안내도로 정리됐는데, 순서를 따라가면 이론적으로 무한개의 유기물 광촉매를 개발할 수 있다.

실제로 연구진은 이 원리를 바탕으로 유기물 광촉매 30여종을 개발하고, 라이브러리를 구축했다.

현재 고분자 합성에 많이 이용하는 ‘원자 이동 라디칼 중합(Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)’은 금속촉매를 쓰지만, 이 기술은 합성 후 금속을 제거하는 공정이 필요해 비싸고, 금속을 완전히 제거하기도 어려워 전자나 생물의학 분야로 응용되지 못한다. 이를 해결하기 위해 유기물 광촉매를 쓰는 ‘유기물 광 산화·환원 촉매 기반 원자 이동 라디칼 중합(Organocatalyzed Photoredox-Mediated ATRP, O-ATRP)’이 개발됐다.

권 교수팀은 이번 연구로 유기물 광촉매를 만드는 플랫폼을 개발하고, 적절한 순서도를 제공해 목표 고분자에 꼭 맞는 ‘반응맞춤형 광촉매’를 설계할 방법을 찾았다.

권 교수는 “이번에 개발한 방식은 하나의 설계원리에 따라 ‘특정한 고분자 및 화학반응’에 꼭 맞는 유기물 광촉매를 설계할 수 있어, 추후 머신러닝(Machine Learning)과 결합해 순수하게 컴퓨터를 통한 광촉매 설계도 기대할 수 있다”고 말했다.

연구결과는 세계적인 과학저널 네이처(Nature)에서 출판한 촉매 분야 전문지 ‘네이처 촉매(Nature Catalysis)’ 10월 11일자로 게재됐다.

hmdlee@heraldcorp.com