한국과학기술원(KAIST)은 화학과 김상규 교수 연구팀이 화학반응에서 순간적으로 일어나는 상태인 '전이상태'(Transition-State)의 구조를 측정하는 데 성공했다고 4일 밝혔다.

전이상태는 반응물과 생성물 중간에 위치하는 화학 반응으로, 이 상태의 분자 구조가 전체 반응의 속도와 에너지 분포, 생성물의 수율을 결정짓게 된다. 하지만 펨토초(1천조분의 1초)보다도 짧은 시간 동안만 존재하기 때문에 실험적으로 관찰하는 것이 쉽지 않다. 연구팀은 빛과 분자의 상호작용을 통해 양자역학적 분자구조를 파악할 수 있는 분광학 기법을 이용해 메틸아민(CH3ND2)의 전이상태 분자구조를 규명했다. 물질의 에너지에 따른 전이상태 구조 변화를 실험적으로 관측해낸 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 설명했다.

김상규 교수는 "전이상태 구조는 특정 화학반응을 선택적으로 빠르게 할 수 있는 고효율 촉매 설계에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' (Nature Communications) 지난달 호에 실렸다.