이에 따라 앞으로 고순도 신약이나 의약품, 화학약품을 경제적으로 생산할 수 있는 기술적 토대도 마련할 수 있게 됐다.
미래창조과학부(장관 최양희)는 수명이 매우 짧아 인간의 통제가 불가능했던 분자의 반응시간 영역을 1만분의 1초까지 조절할 수 있는 기술이 세계 최초로 개발됐다고 6일 밝혔다.
이번 연구는 김동표 교수(사진ㆍ포항공과대학교) 연구팀과 일본 준이치 요시다 교수(쿄토대학교) 연구팀이 공동으로 수행했다.
미래부는 이번 연구가 1만분의 1초 내에 초단수명 반응중간체의 형성과 활용반응을 순차적으로 일으켜 분자물질의 다양한 변화가능성을 억제하고 통제할 수 있는 세계 최초의 연구라는 데 의미가 크다고 설명했다.
연구팀은 반응중간체의 수명보다 더 짧은 시간 내에 반응을 일으키면, 구조변화 및 분해 등 쓸모없는 과정을 막고, 원하는 물질만을 선택적으로 만들 수 있다는 사실을 발견했다.
또 고효율로 반응물을 섞을 수 있는 특수한 혼합 미세반응기를 설계해 시간에 따라 생산된 물질을 분석한 결과, 일반적인 반응시간에서는 구조변화가 발생해 혼합물이 생산되지만, 1만분의 1초보다 짧은 반응시간에서는 구조변화가 일어나지 않은 고순도 화합물만이 생산된다는 사실을 밝혀냈다.
이런 연구 결과로 지금까지 여러 단계를 거치는 화학적 반응의 중간 단계에서 나타나는 수명이 짧은 반응물질(반응중간체)를 분리, 정제하는 데 들어갔던 시간과 비용을 크게 줄일 수 있게 됐다.
원하는 분자물질만을 고순도로 연속해서 얻을 수 있다면, 혼합물 분리가 필요 없는 약물합성이나 신물질 개발에서도 고비용의 다단계 공정을 거치지 않고, 혼합물의 분리가 필요 없는 고효율 합성을 이룰 수 있게 된다.
아울러 기존에 불가능하던 새로운 합성 경로를 통해 반응을 조절하기 때문에, 다양한 신약과 가치 있는 화합물의 개발도 크게 활성화될 것으로 기대된다.
김 교수는 “새로운 화학공학 기술인 미세반응기로 분자 반응 시간 영역을 1만분의 1초까지 통제할 수 있다는 것을 세계 최초로 규명함으로써, 향후 고순도의 화학약품 합성으로 경제적인 신약 개발의 토대를 마련했다는 데 의의가 있다”고 말했다.
이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지인 사이언스(Science)지 온라인판 5월 6일자에 게재됐다.
최상현 기자/bonsang@heraldcorp.com
