4월 고산 씨가 실험 예정

화학과 김기문(지능초분자연구단장) 교수 연구팀의 ‘무중력 환경에서 금속-유기 다공성 물질의 합성’ 실험이 오는 4월 국제우주정거장(ISS)에서 세계 최초로 실시된다. 이 실험을 위해 연구팀은 지난 5일 러시아의 무인화물우주선 프로그레스호에 실험장비를 실어 국제 우주정거장으로 보냈다.
이 실험은 오는 4월 한국인 최초의 우주인 고산 씨가 우주정거장에서 실시하며, 그 결과는 고산 씨의 지구 귀환 시 연구팀에 전달된다. 연구팀은 포항방사광가속기를 이용해 이 시료의 X-선 결정구조 분석을 실시하는 등 ‘우주 공간에서 합성한 물질의 새로운 물성’에 관해 연구를 계속할 예정이다.

‘금속-유기 다공성 물질’은 분자간의 상호 작용을 통해 자기조립으로 이루어지는 결정성 물질 중 하나로서 배열된 상태가 균일한 것이 특징이다. 그러나 지구표면에서 물질을 합성하게 되면 강한 중력과 자기장의 영향으로 균일한 배열 중간에 결함이 생기게 된다.
연구팀이 주목하는 것은 우주 환경에서 이 물질을 합성할 경우 중력과 자기장의 영향이 최소화되어 지구에서 합성한 물질보다 결함이 적거나 다른 구조를 가지게 될 것이라는 점이다. 연구팀은 우주에서 합성한 금속-유기 다공성 물질이 지구에서 합성한 것과는 다른 물성을 나타낼 것으로 예상하고 있다.
이 실험의 자문을 맡고 있는 러시아 측은 무중력 환경에서의 금속-유기 다공성 물질의 합성 연구에 대해 큰 관심을 보였으며, 향후에도 러시아 우주인을 통해 관련 실험을 계속 수행하자는 요청을 해온 것으로 전해졌다.

또 이번 우주정거장 실험에서는, 지난 2000년 김기문 교수팀이 ‘네이처’에 발표한 POST-1과 같이 촉매활성을 나타내는 다공성 결정물질뿐만 아니라 수소 등 다양한 기체의 저장과 분리에 사용될 수 있는 물질도 합성할 예정이어서, 차세대 에너지로 각광을 받고 있는 수소의 저장 효율성을 높이는 물질 고안에 획기적인 성과가 있을 곳으로 기대된다.