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과학과 우주 이야기

(과학뉴스) 과학 사상 최초로 원자 움직임 촬영 성공

미국의 연구팀이 분자내의 원자의 움직임을 초고속으로 촬영하는데 성공했다는 소식입니다.



  작은 입자인 분자와 원자의 사진은 이미 오래전에 성공했지만, 이번 일은 그와는 비교도 할 수 없는 대단한 결과물입니다.

  그렇다면 이 연구는 어떤 쓸모가 있을까요? 우선 그만큼 기술이 발달했다는 것을 보여주고, 과학의 경이를 사람들에게 인식시킬 수 있다는 점을 생각해 볼 수 있지만, 무엇보다도 분자내에서 일어나는 원자끼리의 '반응'을 살펴볼 수 있다는 점에서 놀라운 결과물입니다.

  아시는 분도 계시겠지만, 분자 내의 원자는 원자 모형처럼 가만히 고정되어 있는 것이 아닙니다. 끊임없이 원자끼리 반응을 하면서 분자로서의 특성을 나타내고 있는 것이지요. 이제껏 이 같은 반응은 결과 만을 통해서 추측할 수 밖에 없었는데, 이번 연구 결과를 통해서 원자간의 반응을 매우 짧은 시간 단위로 살펴볼 수 있게 되었습니다.

  분자 내의 개별적인 원자들의 움직임을 살펴보고 이들의 반응을 실시간으로 관찰함으로써 분자 내의 원자 반응 효율을 높이는 가능성이 있습니다. 그만큼 다양한 분야에서 활용할 수 있습니다. 가령 연료전지의 효율을 높이거나, 신약에 필요한 단백질의 구조를 해명하는 등의 작업에 말이지요.

  이른바 분자의 효율을 높이는 다양한 분야에 응용된다는 것입니다. 비록 이번 연구는 매우 간단한 분자의 간단한 원자들에 대해 이루어진 일이지만, 앞으로 발전에 따라서 활용 가능성은 무궁무진합니다.

  그런 점에서 이번 연구는 참 대단한 것이며, 그만큼 자연의 비밀에 한발짝 접근한 것이지요. 앞으로 이를 통해 더욱 다양한 가능성이 펼쳐질 수 있기를 기대해 봅니다.


여담) 과학계의 최신 소식을 소개할 때는 외국 기사를 대충 번역해서 소개하는 것에 그치지 보다는 좀 더 자세하게 정리해 주면 좋겠습니다. 신문들마다 서로 베끼기만 일쑤고...
  하긴, 과학 전문 기자가 그만큼 부족하다는 말일 수도 있겠죠. 하지만 외국의 기사를 좀 더 자세하게 살펴서 정리하기만 해도 훨씬 나을텐데 말이죠.

여담2) 사실은 이러한 촬영의 성공은 이미 오래 전에 기대했던 일입니다. 어떻게 하면 될지 방법은 예상했지만, 그에 어울리는 장비가 없었던 것이지요. 매우 짧은 파장의 X선 자유전자 레이저 시스템이 필요한데, 이 같은 시스템은 그만큼 막대한 예산이 들어가기 때문입니다. 유럽에서는 12개국이 공동으로 참여하여 시설을 건설하였고, 일본에서도 얼마 전 SACLA(사쿠라)라는 이름의 시설을 완공하였습니다. 이 같은 시설이 있었기에 원자의 움직임 관찰이라는 놀라운 결과를 낳을 수 있었던 것이지요. 과학 기술은 그만큼 막대한 투자가 필요하다는 것을 잘 보여주는 사례라고 할 것입니다. 

[ 일본의 X선 자유전자레이저 연구 시설 SACLA(사쿠라) ]