KAIST, 세계 최초 플라빈 빛 파장 설계
다양한 분야서 게임체인저 역할 기대
[충청투데이 윤경식 기자] 국내 연구진이 플라빈의 형광 파장을 적외선까지 확대한 ‘새로운 플라빈 분자’를 개발해 첨단 빛 기술 응용 분야의 새로운 가능성을 제시했다.
KAIST는 백윤정 화학과 교수 연구팀이 근적외선 파장에서 발광이 가능한 5개의 고리 구조를 가진 새로운 오환형 플라빈 분자를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.
플라빈은 생명체 내의 에너지 생산과 생화학 반응에 관여하는 조효소이자. 특정 색의 빛을 방출하는 형광분자다.
이번 연구에서 백 교수 팀은 전통적으로 세 개의 고리를 갖는 플라빈 구조를 5개의 고리로 확장하고 여기에 산소, 황 등 이종원자를 정교하게 도입해 분자의 전자구조를 정밀하게 조절하는 새로운 합성 전략을 제시했다.
이번에 개발된 분자는 적외선에 가까운 짙은 붉은색 및 근적외선 영역의 빛을 낼 수 있어 플라빈 색소가 낼 수 있는 색의 범위를 획기적으로 확장했다는 평가다.
이번 연구는 플라빈의 빛 파장을 확장시킴으로써 활용 기술과 응용 범위를 확대할 수 있다는 가능성을 제시했다.
연구팀은 이번 연구가 플라빈의 활용 가능성을 생체 시스템을 넘어 인공 광소재 및 전자소제 분야까지 확장하는 계기가 될 수 있으며 생체 이미징, 광촉매 등 다양한 응용이 가능할 것으로 전망했다.
백 교수는 “플라빈의 빛 파장을 바꿀 수 있다는 것은 우리가 원하는 상황에 맞게 빛을 자유롭게 설계하고 활용할 수 있다는 뜻으로 원하는 우리 손으로 원하는 색과 성질을 가진 분자를 정밀하게 디자인하고 만들 수 있다는 가능성을 보여준 것”이라며 “이는 의료, 환경, 에너지 등 빛 기반 기술이 적용되는 수많은 분야에서 게임체인저가 될 수 있는 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 개인기초연구사업의 ‘우수신진연구’와 산업통산자원부가 지원하는 ‘소재부품개발사업’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.
윤경식 기자 ksyoon1102@cctoday.co.kr