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[IT뉴스]빛 받으면 구조 바꾸는 '분자 로봇' 비밀 밝혔다

온카뱅크관리자

2026-10-01 00:07:26

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="pEoUgcu5ey">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a95286711c84b809babdd8fb410fe1734fd7688c1edb8c0ac8053a4841922111" dmcf-pid="UDguak71nT" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="빛을 받으면 형태를 바꾸는 분자 '아조벤젠'이 형태를 바꾸는 과정이 규명됐다. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/01/dongascience/20261001000200803rfmu.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="33veTHd8MY" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/01/dongascience/20261001000200803rfmu.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            빛을 받으면 형태를 바꾸는 분자 '아조벤젠'이 형태를 바꾸는 과정이 규명됐다. KAIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="17c5ed3786ae327c7c28625e6c919d88623aa826f7b8a83ae69696e6676d1617" dmcf-pid="ukLpoAUZev" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 빛을 받으면 1조분의 1초의 찰나의 시간 내에 분자 구조를 바꾸는 '아조벤젠'의 구조 변화 과정을 밝혔다. 반세기 가까이 화학계의 수수께끼로 남았던 문제가 풀린 것이다. </p>
          <p contents-hash="70a709e8f6d871929177f68d41eedf94e7825e785227130f033cc5ce7968dfae" dmcf-pid="7EoUgcu5iS" dmcf-ptype="general">KAIST는 이효철 화학과 교수팀이 기초과학연구원(IBS) 첨단반응동역학 연구단과 함께 아조벤젠의 구조 변화 과정을 규명했다고 1일 밝혔다. 연구결과는 30일(현지시간) 국제학술지 '네이처'에 게재됐다. </p>
          <p contents-hash="733eecd37181a17054cb12590e1bd486eec8c7bcca804dbb1be7177c128c41eb" dmcf-pid="zDguak71el" dmcf-ptype="general">아조벤젠은 두 개의 벤젠 고리가 가운데 질소 원자 두 개로 이뤄진 연결부에 붙어 있는 형태다. 아령처럼 생긴 '트랜스-아조벤젠', 가운데 봉 부분이 구부러진 '시스-아조벤젠' 두 형태를 취할 수 있다. 트랜스-아조벤젠이 빛을 받으면 수 피코초(ps·1ps는 1조분의 1초) 내에 시스-아조벤젠으로 형태를 바꾼다. </p>
          <p contents-hash="a6eb1ee4f8d31b5e702ed12341fd860589357cb1677d87954c4e7797306d21bc" dmcf-pid="qwa7NEztRh" dmcf-ptype="general">빛에 의해 구조를 바꾸는 특성을 지닌 아조벤젠은 로봇 손, 소프트 로봇 등 소재와 빛으로 약효를 조절하는 약물에 활용된다. </p>
          <p contents-hash="b120315650967ddcba412b3c681dcf7f7ebcaf609d30c92bbffc2a5d33b1d2cf" dmcf-pid="BrNzjDqFiC" dmcf-ptype="general">분자가 바뀌기 전후 모습을 아는 것만으로는 어떻게 움직였는지 알기 어렵다. 두 고리가 크게 돌아가는지, 가운데 연결부가 펴지는지, 여러 부분이 함께 비틀리는지를 두고 의견이 엇갈렸다. 움직이는 도중에 구조가 너무 빨리 사라져 확인하기 어려웠기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="11603dff96c322ab19bb4f4ef47586366c9b7bfea59b33ebf25250f8078f7fa2" dmcf-pid="bmjqAwB3nI" dmcf-ptype="general">연구팀은 포항가속기연구소의 엑스선 자유전자레이저를 이용해 이 순간을 추적했다. 메탄올 용액에 녹인 아조벤젠에 레이저를 쏘아 반응을 일으킨 뒤 초고속 엑스선으로 시간에 따라 달라지는 구조를 측정했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="11fd70ded2dfbe76d313d12a0dc84697d2a85ee981fc6e6e45dc0eedaf3b477d" dmcf-pid="KsABcrb0iO" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="아조벤젠이 빛을 받아 형태를 바꾸는 과정. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/01/dongascience/20261001000202069xawh.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="0hLpoAUZRW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/01/dongascience/20261001000202069xawh.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            아조벤젠이 빛을 받아 형태를 바꾸는 과정. KAIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="7a4bd72fab9d8914fc3284b23e4342f028da7a2be99e710f4f5ff00063fe4286" dmcf-pid="9OcbkmKpis" dmcf-ptype="general">그 결과 아령의 봉과 무게추 사이의 접합부에 해당하는 탄소와 질소가 이어진 부분이 비틀어지고 이어 아령의 봉에 해당하는 가운데 질소 연결부가 비틀리면서 전체 분자가 구조가 변하는 순간을 관측하는 데 성공했다. 트랜스-아조벤젠이 시스-아조벤젠으로 모양을 바꾸는 데는 불과 17.1피코초가 소요됐다. </p>
          <p contents-hash="13556b85d0208ea864982f83517a1bcbf1f96f57881052393c0a5ce45287df68" dmcf-pid="2IkKEs9Udm" dmcf-ptype="general">이번 발견은 주변 액체가 끈적해져도 아조벤젠의 반응 속도가 크게 달라지지 않는 이유를 설명하는 데 도움이 된다. 양쪽의 큰 고리를 돌려야 한다면 좁은 공간에서 큰 가구의 방향을 바꾸듯 주변 액체를 많이 밀어내야 한다. 중심부가 주로 움직이면 그럴 필요가 줄어든다.</p>
          <p contents-hash="98bd18fbc00bbfd9b6fe13175a2f7c476491614bdde1726205c80092da8a866f" dmcf-pid="VCE9DO2uJr" dmcf-ptype="general">이효철 교수는 “이번 연구는 아조벤젠이 빛을 받은 뒤 어떤 경로로 모양을 바꾸는지 밝힌 성과”라며 “빠르게 반응하는 유기분자의 움직임을 관찰하는 방법을 발전시켜 다양한 광반응 분자의 작동 원리를 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="a5bfdedc494f5a7473f3d4a1ed5bc26e6e8f385a8b3ee1983749ae335fd8bc65" dmcf-pid="fhD2wIV7Lw" dmcf-ptype="general">&lt;참고자료&gt;<br> doi: 10.1038/s41586-026-11068-4</p>
          <p contents-hash="982fd47cd1ff092e8789314b4238dc8f922eaae5a842ea49af9674edfc6632a0" dmcf-pid="4lwVrCfziD" dmcf-ptype="general">[김소연 기자 lecia@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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