◎물질분자 구조·운동·상호작용 규명/DNA 단백질 구조연구에 큰 업적

91년도 노벨화학상 수상자로 선정된 리하르트 에른스트교수는 물질의 분자구조 규명에 필수불가결한 실험장비인 핵자기공명(NMR)분광기를 혁신적으로 발전시킨 핵자기공명분광학의 대가이다.

스웨덴과학아카데미는 에른스트교수가 『고해상도를 갖는 핵자기공명분광기술을 이용한 분석방법을 개발했으며 지난 20년동안 화학부문에서 개발된 가장 중요한 기술이라 할 수 있는 이 기술은 화학에 있어 필수불가결한 기술로 자리잡게 됐다』고 설명했다.

핵자기공명분광학은 라디오 전자기파를 분자에 쬐어주었을때 분자를 구성하는 원자핵들의 공명흡수성이 파장에 따라 서로 다르게 나타나는 점을 이용,분자의 구조와 운동상태,상호작용을 규명하는 분야로 에른스트교수는 3단계에 걸쳐 이의 해상도와 민감도를 제고하는 연구성과를 이룩해 낸것으로 평가되고 있다.

에른스트교수는 먼저 60년대말 「푸리에 변환」(FT)이라는 수학적 기법을 이용,FT NMR를 실험적으로 맨 처음 구현,핵자기공명분광기술의 돌파구를 열었다.그때까지 핵자기공명분광기술은 40년대에 첫개발한 「연속파 NMR」이 있었으나 이는 감도가 낮아 수소와 같은 고감도가 요구되는 원자핵은 찍어낼수 없었다.그러나 에른스트의 FT NMR는 수소는 물론 이보다 감도가 훨씬 낮은 탄소핵이나 함량이 아주 작은 원자핵도 스펙트럼을 찍을수 있는 획기적인 성과로 환영을 받았다.

에른스트는 70년대 들어 가로 주파수 외에 세로에도 여러가지 변수를 넣어 2차원적인 파장을 바둑판처럼 그려내는 2차원 NMR를 개발했으며 이어 입체적인 3차원 공간의 스펙트럼을 보여주는 3차원 NMR를 연구해 냈다.이로써 NMR는 해석이 한결 용이해지는 한편 단백질과 같은 크고 복잡한 분자까지 분석이 가능해짐으로써 유전공학적으로 중요한 DNA단백질구조,폴리머 연구등 활성화에 결정적인 기여를 했다.

에른스트교수는 63년부터 6년간 미국의 유명한 NMR분광기 제조업체인 배리언사에서 연구하기도 했으며 76년이래 스위스 취리히대 물리화학교수로 재직해오고 있다.

서울대 자연과학대학 이조웅교수는 『핵자기공명학은 오늘날 의료용 단층촬영장치에 활용돼 더욱 알려졌지만 화학연구에서는 핵심적인 중요기술』이라면서 『에른스트교수의 수상은 충분히 예견됐던 것』이라고 말했다.

핵자기공명학은 지난 52년도 「연속파NMR」를 연구한 스위스의 펠릭스 블로흐와 미국의 에드워드 페셀이 노벨화학상을 받은바 있어 이 분야에서만 두번의 수상자를 탄생시켰다.<신연숙기자>