노벨화학상 2025 수상자 프로필 업적 정보

2025 노벨화학상 지구를 구할 분자 레고 이야기

올해 노벨 화학상 소식, 다들 들으셨나요? 2025년 수상자는 바로 환경문제 해결에 큰 전환점을 만든 ‘금속-유기 골격체(MOF, Metal-Organic Framework)’ 연구팀이에요. 수상자는 세 명입니다. 일본 교토대의 기타가와 스스무 교수, 호주 멜버른대의 리처드 롭슨 교수, 그리고 미국 UC버클리의 오마르 M. 야기 교수예요. 이 세 분은 지난 수십 년 동안 MOF라는 새로운 물질을 개발하고 발전시켜, 지구 환경문제 해결에 과학적으로 큰 길을 열었다는 평가를 받았습니다.

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MOF 대체 뭐길래 이렇게 주목받을까?

‘금속-유기 골격체(MOF)’라는 말만 들으면 좀 어려워 보이죠? 근데 쉽게 말하면 분자 레고예요. 금속 이온이 레고 블록의 꼭짓점처럼 있고, 유기 화합물이 그 사이를 이어주는 역할을 하죠. 이렇게 만들어진 3차원 구조 안에는 나노미터 크기의 작은 구멍들이 무수히 많이 뚫려 있어요.

이 구멍이 바로 MOF의 핵심이에요. 이산화탄소나 수소, 수증기 같은 기체를 잡아두거나 저장할 수 있거든요. 그리고 필요할 때 다시 방출도 가능해요. 덕분에 대기 중의 온실가스를 포집해서 기후변화를 줄이는 데 쓸 수 있고, 사막 같은 곳에서는 공기 중 수분을 모아서 물을 만들어내는 기술로도 활용되고 있답니다. 정말 작고 보이지 않는 구조지만, 그 영향력은 어마어마하죠.

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세 과학자의 이야 그리고 MOF의 탄생

먼저 이 연구의 시작점은 호주 멜버른대의 리처드 롭슨 교수예요. 1989년, 그는 구리 이온과 긴 유기 분자를 결합해서 새로운 형태의 결정 구조를 만들어냈습니다. 그 안에는 빈 공간이 많았고, 이것이 나중에 MOF의 기본 아이디어가 되었어요. 물론 처음엔 구조가 불안정해서 쉽게 무너졌지만, 그 한 걸음이 이후 연구자들에게 큰 영감을 줬죠.

이후 일본 교토대의 기타가와 스스무 교수가 등장합니다. 그는 롭슨 교수의 연구를 바탕으로, MOF가 단순히 딱딱한 구조가 아니라 기체를 흡수하거나 방출할 때 ‘유연하게 움직이는 소재’라는 사실을 밝혀냈어요. 이 덕분에 MOF가 이산화탄소 포집, 수소 저장 같은 실제 환경 기술에 적용될 가능성이 커졌습니다. 일본에서는 기타가와 교수를 이번 수상으로 9번째 노벨 화학상 수상자로 맞이했다고 하네요.

마지막으로 미국 UC버클리의 오마르 M. 야기 교수는 MOF의 ‘완성자’로 불려요. 요르단 출신인 그는 어린 시절부터 어렵게 공부하며 과학자의 길을 걸었는데,그가 MOF 구조를 더 튼튼하고 안정적으로 만드는 방법을 정립하면서 연구가 폭발적으로 발전했어요. 야기 교수는 전 세계 연구자들과 활발히 협업했는데, 특히 한국 연구진과의 공동 연구도 활발했습니다. KAIST, 포스텍, 숙명여대 연구팀과 함께 단백질 저장, 인공광합성, 공기 중 수분 흡착 기술 등을 개발하면서 친환경 신소재 분야에 큰 기여를 했어요.

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MOF가 세상을 바꾸는 방법

MOF는 단순히 연구실 속 신소재가 아니에요. 지금도 전 세계에서 실제 산업에 적용하려는 시도가 활발합니다. 대표적인 게 탄소 포집 및 저장 기술이에요. 화력발전소나 공장에서 배출되는 이산화탄소를 MOF로 걸러내서 대기 중으로 방출되는 온실가스를 줄이는 기술이죠.

또 수소나 메탄 같은 가스를 안정적으로 저장할 수 있어서 차세대 에너지 저장 소재로도 주목받고 있어요. 뿐만 아니라, 유독성 물질을 안전하게 저장하거나 약물을 몸속 특정 부위에 전달하는 기술에도 활용될 수 있습니다. 그리고 개인적으로 가장 인상 깊은 부분은 ‘물 수확’ 기술이에요. 사막이나 외딴 지역에서 MOF를 이용해 공기 중 수분을 모아 식수를 얻는다는 건, 말 그대로 과학이 생명을 살리는 기술이라는 걸 보여주는 사례 아닐까요?

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이번 노벨상이 특별한 이유

이번 수상은 단순히 “새로운 물질을 만들었다”는 공로 때문이 아니에요. 과학이 인류가 직면한 문제를 직접 해결할 수 있다는 걸 보여줬다는 점에서 의미가 큽니다. 기후변화, 물 부족, 자원 고갈은 모두 우리 삶에 직결된 문제잖아요. MOF 연구는 이런 문제에 대한 구체적인 과학적 해답 중 하나로 평가받고 있습니다.

물론 아직 해결해야 할 과제도 많아요. 생산 비용, 안정성, 대량 생산 공정 등 넘어야 할 벽이 있죠. 하지만 이번 노벨상 수상을 계기로 연구와 투자가 더 활발해질 거고, 머지않아 MOF 소재를 실제 생활 속에서도 만나게 될 날이 올 거예요.

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우리가 할 수 있는 일

이런 과학 이야기를 보면 “와 대단하다” 하고 끝나기 쉽지만, 사실 이런 기술들이 현실로 이어지려면 우리 모두의 관심이 필요해요. MOF 같은 친환경 기술이 실생활에 스며들려면 우리가 일상 속에서 환경을 생각하는 선택을 조금씩 늘려야 하거든요.

대중교통 이용하기, 플라스틱 사용 줄이기, 에너지 절약하기. 이런 아주 기본적인 실천이 모여서 결국 기술의 의미를 키우는 힘이 됩니다. 과학자들이 분자 단위에서 지구를 지킨다면, 우리는 생활 속에서 그 변화를 이어가는 역할을 할 수 있겠죠.

과학이라고 하면 어렵고 멀게 느껴질 때가 많지만,이렇게 보면 결국 과학은 사람을 위한 거예요. 올해 노벨 화학상 이야기는 단순히 연구 성과가 아니라 지구와 인류의 미래를 위한 희망의 메시지 같아요. MOF가 앞으로 어떤 새로운 기술로 발전할지, 정말 기대되지 않나요?