KAIST 연구팀, DNA를 전기화학 반응 제어 나노소재로 활용

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = KAIST 박지민 교수 연구팀이 단일가닥 DNA를 금 나노입자 촉매 표면에 코팅해 촉매 주변 화학 환경을 나노미터 수준에서 정밀하게 조절하는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

기존 DNA는 주로 유전정보 저장체로 인식돼 왔으나, 이번 연구는 DNA를 전기화학 반응을 제어하는 나노소재로 활용한 새로운 접근이다. 연구팀은 DNA 염기서열 설계로 내부 네트워크 구조를 조절해 산도와 이온 이동을 조절하며 촉매 성능을 향상했다.

실시간 표면증강라만분광법을 통해 DNA 층이 수산화 이온 이동을 조절해 국소 pH를 변화시키는 기능성 계면층으로 작동함을 직접 관찰했다.

이 기술은 수소 발생, 알코올 산화, 이산화탄소 환원 등 다양한 전기화학 반응에 적용할 수 있으며, 글리세롤 산화 반응에서는 생성물 선택성 조절도 확인했다. 복잡한 촉매 재설계 없이 DNA 서열만 바꿔 원하는 화학 반응 환경을 구현하는 것이 특징이다.

박지민 교수는 “DNA를 유전정보 저장체를 넘어 첨단 나노소재로 활용한 의미 있는 성과”라며 “수소 생산과 바이오매스 전환 등 탄소중립 기술에 널리 적용될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 국제 학술지 ‘미국화학회지(JACS)’ 5월 5일 자에 게재됐으며, 한국연구재단 신진연구지원사업 등 지원으로 수행됐다.

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