2026년 노벨 화학상은 앙리 카강(Henri B. Kagan)과 소아이 겐소(Kenso Soai)에게 돌아갔습니다. 노벨상 공식 발표는 10월 7일 공개됐습니다.
수상 이유에는 ‘비대칭 유기 합성의 비선형 효과와 자기촉매’라는 어려운 말이 등장합니다. 처음 들으면 실험실 밖에서는 아무 관련이 없어 보일 수 있습니다. 하지만 왼손과 오른손을 떠올리면 연구의 출발점을 훨씬 쉽게 이해할 수 있습니다.
분자에도 왼손과 오른손 같은 차이가 있을까요?
왼손과 오른손은 손가락 수가 같고 전체 모양도 비슷합니다. 그러나 두 손바닥을 같은 방향으로 놓고 겹치면 완전히 포개지지 않습니다. 거울에 비친 관계이기 때문입니다.
일부 분자에도 이런 성질이 있습니다. 구성 원자와 연결 방식이 같아도 공간에서 놓인 모양이 서로 거울상일 수 있습니다. 이런 성질을 키랄성이라고 합니다. 여기서 ‘왼쪽 분자’, ‘오른쪽 분자’라는 표현은 이해를 돕는 비유이며 실제 분류에는 화학의 기준을 사용합니다.
모양이 조금 다른 것이 왜 중요할까요?
분자는 주변 분자와 만나 반응합니다. 상대가 특정 모양을 구별한다면 거울상인 두 분자는 똑같이 작용하지 않을 수 있습니다. 손에 맞는 장갑을 떠올리면 이해하기 쉽습니다. 왼손 장갑과 오른손 장갑은 비슷하지만 어느 손에 끼우느냐에 따라 맞는 정도가 달라집니다.
그래서 화학자들은 필요한 쪽의 분자를 더 많이 만드는 반응을 연구합니다. 이런 방향의 합성을 비대칭 합성이라고 부릅니다. 두 수상자의 연구는 이러한 반응에서 분자의 치우침이 어떻게 나타나고 커지는지 이해하는 데 중요한 역할을 했습니다.
카강의 비선형 효과는 무엇인가요?
촉매는 화학반응을 돕는 물질입니다. 비대칭 합성에서 촉매의 두 거울상 형태가 섞여 있으면, 그 비율이 생성물의 비율에 어떤 영향을 주는지 궁금해집니다.
‘촉매의 비율이 조금 바뀌면 생성물도 그만큼만 바뀐다’고 생각하기 쉽습니다. 그런데 일부 반응에서는 이런 단순한 비례 관계가 맞지 않습니다. 촉매의 치우침과 생성물의 치우침 사이에 비선형적인 관계가 나타나는 것입니다. 카강의 연구는 화학자들이 반응을 설계하고 이해하는 데 중요한 도구가 됐습니다.
소아이의 자기촉매는 무엇인가요?
자기촉매는 반응으로 만들어진 물질이 다시 같은 반응을 돕는 현상입니다. 생성물이 단순히 마지막 결과로 남는 것이 아니라 다음 생성 과정에도 역할을 하는 것입니다.
소아이의 연구에서는 이러한 자기촉매와 거울상 분자의 비율 변화가 연결됩니다. 특정 조건의 반응에서 작은 초기 치우침이 더 큰 치우침으로 증폭될 수 있습니다. 다만 모든 화학반응에서 이런 일이 일어나는 것은 아닙니다. 정해진 물질과 반응 조건 안에서 나타나는 현상을 연구한 것입니다.
비선형 효과와 자기촉매는 같은 말일까요?
두 개념은 관련되지만 같은 뜻은 아닙니다. 비선형 효과는 비율 사이의 관계가 단순한 비례로 설명되지 않는다는 말입니다. 자기촉매는 생성물이 반응을 돕는다는 말입니다.
따라서 연구를 ‘분자가 저절로 생명을 만든다는 증명’처럼 과장해서 설명하면 곤란합니다. 이번 수상은 비대칭 유기 합성에서 발견한 중요한 화학 현상을 평가한 것입니다. 왼손과 오른손 같은 분자 모양, 반응 비율의 변화, 생성물의 촉매 역할을 나눠 이해하면 수상 이유가 훨씬 분명해집니다.