동아대 화학과 이승훈 교수팀 논문 게재... '화학 분야 최상위 저널'

세계 최고 권위 학술지 'JACS' 논문 게재
금 나노입자 이용 미세플라스틱 분해 규명
분자 수준의 화학적 변환 실시간 관찰 성공
대학원생·학부생 참여 국제 공동연구 성과

Au NPC를 광촉매이자 SERS 플랫폼으로 활용한 미세플라스틱 분해반응 메커니즘 규명./동아대 제공

동아대학교 화학과 이승훈 교수 연구팀이 화학 분야 세계 최고 권위지에 해당하는 'Journal of the American Chemical Society(JACS)'에 논문을 게재했다.

이번 논문은 금 나노입자 클러스터를 이용해 수중 환경에서 미세플라스틱을 가시광선 조건으로 분해하고, 그 과정을 표면증강 라만산란(SERS) 기법으로 실시간 추적한 연구 결과를 담고 있다.

양준영 화학공학과 석박사 통합과정생이 제1저자로, 화학과 강민주 학생이 참여저자로 활약하며 학부와 대학원 연계 교육의 우수성을 보여줬다.

이 교수팀의 연구는 미세플라스틱 분해 반응을 실시간으로 추적해 진행 중 발생하는 분자 수준의 화학적 변환을 직접 관찰할 수 있다는 점에서 기존 연구와 차별화된다.

특히 가시광선 조건에서 나노갭을 포함한 클러스터 구조가 반응을 촉진함을 입증해 나노 구조와 광화학 반응성 사이의 인과관계를 제시했다.

또한 물 분해 반응 산물인 수산화 라디칼(·OH)을 핵심 반응종으로 규명하고 이를 기반으로 한 분해 메커니즘을 제안해 미세플라스틱 저감 기술을 한 단계 심화시켰다. 이번 연구는 뮌헨대와 부산대 등과의 국제 공동연구로 수행돼 더욱 큰 의미를 갖는다.

양준영 대학원생과 강민주 학부생은 "연구학점제와 도전학기제 프로그램을 통해 심화 연구에 참여할 수 있었다"며 "이번 경험을 바탕으로 의미 있는 연구를 지속하고 싶다"고 소감을 밝혔다.

이승훈 교수는 "이번 연구는 향후 미세플라스틱 저감 기술 고도화와 환경 촉매 연구 전반에 적용 가능한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다"며 "대학원생과 학부생이 함께 참여해 국제 최상위 학술지에 성과를 낸 것은 현장 중심 연구 역량을 보여주는 사례다"고 말했다.

이번 연구는 BK21 사업과 과학기술정보통신부 우수신진연구지원사업, 기초연구실사업의 지원을 받아 수행됐다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@