올해 노벨화학상은 ‘금속-유기 골격체’(Metal-Organic Frameworks·MOF)라는 새로운 분자 구조를 만든 과학자 3인에게 돌아갔다. 일본은 이틀 전 노벨생리의학상을 공동수상한 데 이어 화학상도 거머쥐며 올해 노벨상 2관왕에 올랐다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 지난 8일(현지시간) 기타가와 스스무(74) 일본 교토대 교수, 리처드 롭슨(88) 호주 멜버른대 교수, 오마르 M. 야기(60) 미국 UC버클리대 교수를 노벨화학상 수상자로 선정했다고 발표했다.

MOF는 금속 이온을 유기 분자로 연결해 만든 골격 구조로, 내부에 수많은 미세한 구멍이 있어 이 구멍을 통해 다른 분자들이 드나들거나 흡착될 수 있다. 전문가들은 MOF를 ‘해리포터’ 시리즈 속 주인공 헤르미온느의 가방에 비유한다고 AP 통신은 전했다. 헤르미온느의 가방은 겉으로 보기에는 주먹 정도 크기지만 내부 공간이 무한에 가까워 옷과 텐트, 신발 등 상식적으로 가방안에 도저히 들어갈 수 없는 물건을 넣을 수 있다. 이처럼 MOF 역시 다공성 덕분에 겉보기와 달리 엄청나게 넓은 내부 표면적을 숨기고 있다.

이러한 물리적 특성을 통해 MOF는 지구온난화를 막기 위한 이산화탄소 포집, 사막의 물 부족 해결을 위한 공기 중 수분 채취, 수소 연료의 고밀도 저장 등 인류의 주요 난제를 해결할 수 있는 새로운 기회를 열어줬다. 노벨위원회는 롭슨이 1989년 구리 양이온을 중심으로 해서 마치 다이아몬드와 비슷하지만 그 속에 빈 공간이 매우 많은 MOF 구조를 만들었다고 밝혔다. 다만 그 구조는 불안정했고, 이로 인해 쉽게 붕괴한다는 단점이 있었다. 이후 기타가와는 MOF 구조 안으로 기체가 자유롭게 드나들 수 있으며, MOF를 유연하게 만드는 것도 가능하다는 사실을 입증했다. 야기는 튼튼하고 안정적인 MOF를 만드는 데 성공했다. 수상자들은 상금 1100만 스웨덴 크로나(약 16억4000만 원)을 나눠서 받게 된다.