'지스트 학부생'의 논문, SCI급 저널에 실려

[아시아경제 황준호 기자] 우리나라 학부생이 제 1저자로 참여한 학부 연구 논문이 영국왕립화학회가 발간하는 국제과학논문색인(SCI)급 저널에 실렸다. 이 학생은 물이 없는 순수한 상태에서는 형태학적 구조가 거의 차이가 없는 알코올, 메탄올, 부탄올이 물과 만나면 특정 농도에서 서로 다른 특성을 나타내는 현상을 연구해 물의 수소 결합 과정의 구조적 변화를 정량적으로 설명한 공로를 인정받았다.

광주과학기술원은 화학전공 4학년에 재학 중인 최승의 학생이 학부생 연구 프로그램에 참여해 진행한 '물의 구조에 관한 계산 화학적 연구'의 결과가 PCCP에 지난 8일 실렸다고 23일 밝혔다.

이번 연구는 알코올과 물의 수소 결합 네트워크의 집합적 구조를 정량적으로 설명하기 위해 진행됐다. 물에 녹아 있는 다양한 물질들은 물의 수소 결합 구조와 운동에 영향을 준다. 이중 알코올들은 그 종류에 따라 물과 잘 섞이기도 하고 때로는 분리되는 경향이 나타난다.

최승희 학생은 이러한 경향이 나타나는 이유를 밝혀내기 위해 용해된 분자들의 응집 방식과 이것이 물의 수소 결합에 어떤 영향을 주는지에 대한 연구를 진행했다. 다양한 농도에서 알코올, 메탄올, 부탄올 등 세 종류 알코올 수용액에 분자 동역학 모사와 그래프 이론 분석을 적용해 부탄올의 부분 혼합성을 정량적으로 검사해, 이를 다른 혼합성의 알코올들과 비교했다. 이를 통해 순수한 알코올 상태에서 세 종류 알코올 응집체는 형태학적 구조의 차이가 없지만, 수용액 상태에서는 메탄올과 에탄올은 물과 양립하는 반면에 부탄올은 물과 양립하지 않는 것으로 확인했다. 이를 통해 각 알코올이 물의 수소 결합 구조에 서로 다른 영향을 준다고 파악했다.

최승의 학생은 이번 연구를 통해 알코올과 물의 수소 결합 네트워크의 집합적 구조가 정량적으로 설명됐으며 수용액 내에서의 알코올 응집체들의 형태학적 구조와 알코올의 혼합성 사이의 관계를 확립했다"며 "이 결과를 바탕으로 알코올 뿐 아니라 이온, 삼투 물질, 단백질 등 다양한 분자들이 물의 수소 결합 구조에 미치는 영향에 관한 연구로 확장되길 기대하고 있다"고 말했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr