현재까지 알려진 모든 합성 화합물 중 가장 큰 공동(空洞)을 갖는 결정성 하이브리드 화합물이 국내 연구진에 의해 개발되어, 수소 연료 자동차에 필수적인 수소 저장 물질 개발에 기여할 것으로 기대된다.

과학기술부는 21세기 프론티어연구개발사업의 일환인 “고효율수소에너지 제조·저장·이용기술개발사업(사업단장: 김종원)”의 지원으로 숭실대 화학과 김자헌(金作憲, 43세) 교수팀이 유기 분자와 금속 이온을 결합시켜, 세계에서 가장 큰 4.7 나노 미터 크기의(기존 최대 직경 3 나노미터 이하) 공동(空洞)을 갖는 결정성 하이브리드 화합물(MOF*)을 합성하는데 성공하였다고 밝혔다.

* 유기분자와 금속 이온이 교차적으로 연결되어 합성되는 과정에서 공동을 결정 내부에 형성하는 물질로서, 촉매, 센서, 기체 저장과 분리 등 매우 다양한 용도로 이용 가능

연구진에 의해 개발된 MOF는 현재까지 알려진 모든 합성된 화합물 중 가장 큰 것으로 신물질의 공동(空洞)이 갖는 부피는 기존의 유사 물질들보다 열배 이상 크기 때문에 수소, 메탄, 이산화탄소 등의 연료가스나 온실가스 등 다양한 분자들을 훨씬 더 많이 저장할 수 있다. 또한 금속 이온이 갖는 독특한 형광 특성과 공동(空洞)에 도입되는 외부 분자와의 광학 성질이 결합되면 광학 센서로서 사용도 가능하다.

이러한 연구 결과는 관련분야에 큰 기술적 파급효과를 가질 것으로 예상되며 향후 수소를 연료로 사용하는 자동차에 필수적인 수소 저장 물질의 개발에도 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

이번의 연구 결과는 세계적인 화학 저널인 ‘안게반테 케미(Angewandte Chemie)’ 지 11월 호의 표지 논문으로 선정되었고, 미국 화학회의 ‘케미칼 앤드 엔지니어링 뉴스(C&EN)’ 지와, 영국 화학공학회의 ‘케미스트리 앤드 인더스트리 (Chemistry & Industry)' 지등에 잇달아 소개되어 세계적인 주목을 받고 있다.