[충남일보 김성현 기자] 국내 연구진이 나프탈렌을 분해하는 새로운 생체모방물질을 합성하는 데 성공했다.

한국연구재단은 대구경북과학기술원(DGIST) 조재흥 교수(DGIST) 연구팀이 생체모방물질인 금속-활성산소 종의 나프탈렌 산화 반응을 규명했다고 23일 밝혔다.

나프탈렌은 벤젠고리 두 개로 이루어진 방향족 탄화수소로, 석탄이나 타르와 같은 연료를 사용하는 공장의 부생성물 중에 큰 비중을 차지하는 유해 물질이다. 

나프탈렌은 탄소-수소 결합에너지가 강하고 산화되기 어려워 방향족 탄화수소 중에서도 가장 안정한 구조를 가지고 있다. 독성의 나프탈렌을 효과적으로 산화시키고 분해할 수 있는 촉매 개발은 환경·생물학적으로 매우 중요하다. 

이에 연구팀은 망간 화합물에 산화제를 이용해 생체모방물질인 망간-하이드록소 종을 합성하는 데 성공했다. 

합성한 망간-하이드록소 종은 그동안 알려진 망간-활성산소 종 가운데 환원전이가 가장 크다는 사실을 규명했다.
    
특히 망간-하이드록소 종이 산성 조건에서 산화력이 강화돼 나프탈렌과 반응한다는 사실을 확인한 것은 이번이 처음이다. 이를 통해 금속-하이드록소 종이 나프탈렌 산화 효소로서 역할을 할 수 있음을 입증했다.

조재흥 교수는 “나프탈렌의 산화 반응을 규명한 이번 연구를 통해 환경적으로 문제가 되고 있는 방향족 화합물을 효과적으로 산화시키거나 제거할 수 있는 촉매 개발이 기대된다”며 “앞으로 나프탈렌 산화 반응에 대한 전체 기작을 정확하게 규명하는 연구를 지속해서 진행할 것”이라고 후속 연구계획을 밝혔다. 

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 C1가스리파이너리사업, 기초연구사업(중견연구자), DGIST 일반사업의 지원으로 수행됐으며 화학 분야 국제학술지인 앙케반테 케미(Angewandte Chemie) 4월 27일 자 논문으로 게재됐다.

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