노벨 화학상 2026, 카간과 소아이가 거울상 분자의 수수께끼를 푼 방법

노벨 화학상 2026, 카간과 소아이가 거울상 분자의 수수께끼를 푼 방법

오늘 저녁 노벨 화학상 발표 보셨어요? 수상자 중 한 명이 일본 사람이라서 눈에 띄었어요. 주제는 「거울에 비친 분자」인데, 이유 설명을 읽어 보니 생각보다 재밌더라고요.

노벨위원회가 10월 7일에 낸 보도자료를 열어 봤어요. 상은 프랑스 파리-쉬드대의 앙리 카간(Henri B. Kagan)과 일본 도쿄이과대의 켄소 소아이(Kenso Soai)에게 갔어요. 이유는 「비대칭 유기합성에서 비선형 효과와 자기촉매를 발견한 것」이에요.

노벨상 공식 누리집 보도자료 — ① 카간(프랑스 파리-쉬드대) ② 소아이(일본 도쿄이과대) ③ 수상 이유: 비대칭 유기합성의 비선형 효과와 자기촉매 발견
노벨상 공식 누리집 보도자료 — ① 카간(프랑스 파리-쉬드대) ② 소아이(일본 도쿄이과대) ③ 수상 이유: 비대칭 유기합성의 비선형 효과와 자기촉매 발견

거울상 분자가 뭐길래

보도자료 설명은 이래요. 아미노산 같은 분자는 서로 거울에 비친 모습인 변형이 두 가지로 존재해요. 근데 살아 있는 생물은 그 둘 중 하나만 갖고 있어요. 이런 비대칭이 어떻게 생겼는지는 오랫동안 수수께끼였대요.

도쿄이과대학 구단 캠퍼스 (자료사진, 사진: Kakidai / CC BY-SA 3.0, 위키미디어 공용)
도쿄이과대학 구단 캠퍼스 (자료사진, 사진: Kakidai / CC BY-SA 3.0, 위키미디어 공용)

생명의 화학을 화학자들은 호모키랄(homochiral)이라고 불러요. 그리스어로 「같은」과 「손」이라는 뜻이래요. 우리 손처럼 아미노산도 두 가지 모양이 있는데, 세포 속 단백질에는 한쪽만 들어 있다고 해요. 다른 쪽은 자연에서 드물게 보인대요.

아미노산의 두 거울상을 양손에 비유한 그림 (사진: Original: Unknown Vector: -- πϵρήλιο / Public domain, 위키미디어 공용)
아미노산의 두 거울상을 양손에 비유한 그림 (사진: Original: Unknown Vector: — πϵρήλιο / Public domain, 위키미디어 공용)

실험실에서는 이상하게도 두 거울상이 늘 똑같은 비율로 나왔대요. 근데 약처럼 몸속 생물과 맞물리는 분자를 만들 때는 한쪽 거울상만 원하는 효과를 내요. 그래서 화학자들은 한쪽만 만들고 싶어 했어요.

두 사람은 각각 뭘 했나

보도자료에 따르면 카간이 1986년에 첫 결정적 걸음을 뗐어요. 화학 반응을 조작하는 새 방법을 발견해서, 한쪽 거울상이 전에 생각한 것보다 많이 남게 만들 수 있었대요.

수상자 두 사람 한눈에 (보도자료를 직접 정리한 표)
수상자 두 사람 한눈에 (보도자료를 직접 정리한 표)

그다음 걸음은 소아이가 걸었어요. 1995년의 핵심 논문에서 호모키랄이 될 가능성이 있는 화학 반응을 처음으로 설계했고, 2003년에 마침내 성공했어요. 두 가능한 거울상 중 하나만 만들어지는 반응을 내놓은 거예요. 생명 말고는 아무도 해낸 적이 없는 일이라고 해요.

프랑스 콜레주 드 프랑스 건물 (자료사진, 사진: Guilhem Vellut from Paris, France / CC BY 2.0, 위키미디어 공용)
프랑스 콜레주 드 프랑스 건물 (자료사진, 사진: Guilhem Vellut from Paris, France / CC BY 2.0, 위키미디어 공용)
같은 보도자료 — ① 소아이가 1995년 논문으로 호모키랄 가능성이 있는 반응을 설계 ② 2003년에 마침내 성공
같은 보도자료 — ① 소아이가 1995년 논문으로 호모키랄 가능성이 있는 반응을 설계 ② 2003년에 마침내 성공

솔직히 제목의 「비선형 효과」와 「자기촉매」는 보도자료 요약문에는 풀이가 없었어요. 그래서 이 글에서는 두 말을 설명하지 않고, 보도자료가 말한 범위 안에서만 옮겼어요. 더 깊은 설명은 위원회가 함께 낸 배경 자료(과학적 배경)에 있다고 해요. 저는 그 PDF까지는 읽지 못했어요.

제가 연도를 빼 봤어요. 카간의 발견이 1986년이니까 올해 수상까지 40년이에요. 소아이가 성공한 2003년으로부터는 23년이고요. 이건 보도자료에 없는 제 계산이에요.

노벨상 공식 채널 「Announcement of the 2026 Nobel Prize in Chemistry」 (유튜브, 발표 영상, 영어)

이 영상은 발표 장면이에요. 영어라서 자막을 켜야 하지만 발표 분위기가 궁금하면 볼 만해요.

발견부터 수상까지 (보도자료를 연도순으로 직접 정리한 표)
발견부터 수상까지 (보도자료를 연도순으로 직접 정리한 표)

그래서 우리한테 뭐가 달라지나

위원회장 하이네르 린케는 두 사람이 한 세기 넘은 화학의 수수께끼, 즉 호모키랄리티가 저절로 생기는 방법의 해답을 줬다고 말했어요. 그리고 두 사람이 개발한 화학 반응은 놀랍다고 했어요.

보도자료 마지막 문장도 눈에 띄었어요. 이 발견들이 약을 만드는 반응을 설계하는 화학자들에게 결정적이었다는 거예요. 약에서 한쪽 거울상만 효과를 낸다는 앞의 얘기와 이어져요.

수상자 정보는 이래요. 카간은 1930년 프랑스 불로뉴비양쿠르에서 태어났고 1960년 콜레주 드 프랑스에서 박사를 땄어요. 소아이는 1950년 히로시마에서 태어났고 1979년 도쿄대에서 박사를 땄어요. 둘 다 명예교수예요. 상금은 1,200만 스웨덴 크로나를 똑같이 나눠요.

프랑스 오르세 캠퍼스 입구 (자료사진, 사진: Pline / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)
프랑스 오르세 캠퍼스 입구 (자료사진, 사진: Pline / CC BY-SA 4.0, 위키미디어 공용)

정리하면 이래요. 생명은 한쪽 거울상만 쓰는데, 카간이 1986년에 조작법을 발견했고 소아이가 1995년에 설계해 2003년에 성공했어요. 여러분은 이런 순수화학 상이 약이나 생활에 어떻게 닿는다고 보세요? 「생명이 왜 한쪽만 쓰나」라는 질문이 신기한가요, 먼 얘기 같나요?

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