▲ (左부터)권오훈 UNIST 교수와 본 연구실(Ultrafast Laser Spectroscopy and Nano-microscopy Laboratory, ULSaN Lab)의 형광 수명 측정 장비 .

그동안 교과서에서 정의된 ‘알코올과 산성 물질 분자는 1대1로 대응’이 바뀔것으로 보인다. 우리나라 교수가 알콜분자 여러개가 뭉쳐 산성물질에 반응 한다는 원리를 과정을 규명했기 때문이다.

UNIST(울산과기원, 총장 정무영) 자연과학부의 권오훈 교수팀은 ‘알코올의 탈수반응’에서 일어나는 산-염기 반응의 세부 과정을 규명해 ‘캐미스트리 유로피언 저널(Chemistry-A European Journal)’ 9일자에 발표했다.

알코올의 탈수반응은 알코올이 산성을 만나 물과 다른물질(알켄등)으로 분해되는 현상인데, 교과서에서는 기본적인 화학반응으로 등장하고 있다.

권오훈 교수는 “이번 연구에서 알코올 분자사이의 수소원자를 중심으로 뭉치는 ‘수소결합’ 관찰에 성공해 숨은 과정을 알아낼 수 있었다”고 밝혔다.

권 교수팀은 분자끼리 반응하는 시간은 매우 짧아 기존 장비로 각 과정 관찰이 어려웠지만 1초를 1,000억분의 1로 쪼개 분석하는 ‘초고속분광기’를 통해 분자반응의 각 순간을 포착했다.

그동안 산과 염기가 만나 염과 물을 생성하는 산-염기 반응은 단계별 매커니즘이 규명됐지만, 알코올의 산-염기 반응에는 중간과정이 고려되지 않았는데 권 교수는 “이번연구는 물뿐만 아니라 다른 용매에서 일어나는 산-염기 반응의 매커니즘을 새롭게 조명하는 연구”라 평가했다.

연구진의 분석 결과, 알코올에서도 물에서처럼 반응 중간에 수소결합이 나타났다. 이를 통해 알코올 분자 2개가 뭉치면서 염기도가 증가한다. 이번 연구로 분자끼리 뭉친 분자 송이의 반응성이 더 커져 반응 효율이 높아진다는 게 증명된 것이다.

권 교수는 “산-염기 반응은 화학은 물론 생물계의 대표적인 현상을 설명하는 기본반응”이라며 “이에 대한 숨은 원리가 풀린 것은 화학, 에너지, 환경, 생명 등 다양한 분야가 발전하는 데 이바지할 것”이라고 내다봤다.