올해 노벨화학상 수상의 영예는 ‘금속·유기 골격체(MOF)’라는 물질을 개발한 과학자 3명에게 돌아갔다. MOF란 일종의 특수 스펀지다. 대기에서 이산화탄소를 흡수하거나 유해 화학물질을 빨아들이는 일 등에 사용할 수 있다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 8일(현지시간) 올해 노벨화학상 수상자로 기타가와 스스무 일본 교토대 교수(74·일본)와 리처드 롭슨 호주 멜버른대 교수(88·영국), 오마르 M. 야기(60·요르단) 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스 교수를 선정했다고 발표했다.

수상자들은 특정 물질을 빨아들이는 스펀지 같은 물질 MOF를 고안한 공로를 인정받았다.

MOF 구조를 비유하면, 금속 이온과 탄소 기반의 유기 분자로 지어진 ‘집’이다. 금속 이온이 집의 기둥, 유기분자는 기둥 사이를 잇는 벽 또는 복도다. 금속 이온과 유기분자가 반복적으로 연결되면 수많은 방, 즉 빈 공간이 생긴다. 빈 공간에는 기체·액체 분자를 흡수·저장할 수 있다.

MOF는 이런 빈 공간, 즉 구멍이 매우 많이 형성되는 특징이 있다. 주상훈 서울대 화학부 교수는 “MOF 1ｇ표면적은 축구장 한개 수준에 이른다”며 “이런 특징을 활용해 기후변화의 원인이 되는 이산화탄소를 포집하는 데 응용할 수 있다”고 했다.

노벨위원회는 “MOF는 이산화탄소 포집은 물론 유해 기체를 흡수하거나 사막 공기에서 수분을 추출하는 데에도 쓰일 수 있다”고 설명했다.

MOF의 탄생은 1989년 롭슨의 실험에서 시작됐다. 그는 구리 이온과 유기 분자를 결합했다. 그러자 두 물질은 수많은 구멍이 뚫린 결정체를 형성했다. 롭슨은 이 공간의 잠재력이 크다는 점을 깨달았지만, 문제는 결정체 구조가 불안정해 쉽게 붕괴된다는 것이었다.

기타가와와 야기는 이 문제를 해결했다. 1992년부터 2003년 사이 각각의 연구를 통해 빈 공간을 지속적으로 유지할 수 있도록 내구성을 높이는 연구를 했다. 결국 세 사람의 연구가 뭉치면서 MOF의 탄생으로 이어졌다.

하이너 링케 노벨화학상 선정위원회 위원장은 “MOF는 엄청난 잠재력을 가지고 있다”며 “맞춤형 기능을 가진 소재를 만들 수 있는 전례 없는 기회를 제공했다”고 평가했다.

수상자에게는 총 상금 1100만크로나(약 16억5000만원)가 주어진다. 상금은 세 사람에게 균등하게 배분된다. 노벨위원회는 오는 9일 문학상, 10일 평화상, 13일 경제학상 수상자를 발표할 예정이다.

한편, 일본은 올해에만 노벨상 수상자를 두명 배출했다. 지난 6일 사카구치 시몬(74·일본) 오사카대 면역학 프런티어 연구센터 교수가 노벨물리학상을 받은 데 이어 이날 화학상에서도 수상자를 냈기 때문이다. 이로써 일본은 통산 31번째 노벨상(개인 30명, 단체 1곳)을 받게 됐다.