2000년 노벨 화학상은 물리학상과 마찬가지로 현대생활과 밀접한 관련을 갖는 응용분야에 돌아갔다. 수상자인 시라카와 히데키(일본)와 미국의 앨런 히거, 맥더미드 박사 등 3명은 1977년 플래스틱도 금속처럼 전기전도가 가능하다는 것을 증명하고, 실제로 전도성 고분자(합성수지)를 발명한 공로로 2000년 노벨 화학상을 공동 수상했다. 전도성 고분자는 아세틸렌 분자를 중합시켜 만든 것으로 정전기 방지 물질에 쓰이고 있으며 앞으로는 태양전지, 소형 TV 스크린 제작에 이용될 것으로 보인다. 또 컴퓨터 스크린의 보호장치와 빛의 세기에 따라 채광량이 자동 조절되는 스마트 윈도에도 응용된다. 일반적으로 절연체로 알려진 플래스틱이 정말로 전기를 전도할 수 있는 지에 관심을 갖다 아세틸렌 중합체에 요오드를 집어넣어 전기 전도도를 파격적으로 높일 수 있다는 점을 발견했다. 시라카와 교수는 도쿄 공업대 조교수로 있던 1970년대 중반 `실수로’ 촉매제를 아세틸렌에 너무 많이 집어넣어 전도성이 커지는 것을 우연히 발견하고, 이후 세미나에서 만난 히거 교수에게 사실을 설명하고 공동 연구에 들어갔다. 발명한 전도성 고분자는 아세틸렌 단위체들이 사슬처럼 붙어 체인을 형성한 것을 말하며, 전도성 고분자가 전기전도를 하기 위해서는 단일결합과 이중결합이 엇갈려 나타나고 탄소원자 사이에 전자나 양전자 홀을 만들어주는 도핑이 형성돼 있어야 한다. 시라카와 박사가 먼저 정규배열을 한 폴리아세틸렌를 중합해내고 이어 히거와 맥더미드 교수와 함께 아세틸렌 중합체에 요오드를 집어 넣어 도핑시킴으로써 폴리아세틸렌의 전도성을 획기적으로 높였다. 히거 교수의 제자인 서울대 물리학과 박영우 교수는 『1980년대부터 수상후보 얘기가 나왔던 분야로 분자수준 소자의 발전에도 간여돼 있고 앞으로는 전도성 고분자를 이용해 트랜지스터나 다른 전자소자를 만들 수 있는 기초가 될 것』이라고 예상했다. <화학저널 2000/10/23·30> |
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