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핵자기공명분광법, 노벨 화학상 수상자 리처드 에른스트 87세로 별세
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핵자기공명분광법, 노벨 화학상 수상자 리처드 에른스트 87세로 별세
  • 박주현 기자
  • 승인 2021.06.10 11:10
  • 댓글 0
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고해상도 핵자기공명(NMR) 분광법 개발에 기여
NMR 원리 이용한 MRI, X선과 달리 인체에 무해, 3D 영상화 가능
구조생물학, 현대 화학, 자연과학 전체의 실험 방식에 영향
음악에 열정이 있고 겸손했던 에른스트
유네스코 2011 인터뷰 영상 캡처

1991년 고해상도 핵자기공명(NMR) 분광법 개발에 기여한 공로로 노벨 화학상을 받은 스위스의 화학자 리차드 로버트 에른스트 (Richard Robert Ernst)가 지난 4일 87세의 나이로 별세했다.

에른스트는 1933년에 태어나 1950년대 말 취리히 연방공과대학(ETH)에서 화학 학사 학위를 받은 후 1962년에 동 기관에서 박사 학위를 취득했다. 후에 그는 미국 캘리포니아에 있는 베이런 사에서 연구화학자로 일했는데, 이 회사는 실리콘 벨리의 최초의 첨단 기술 회사 중 하나였다. 그는 미국 과학자 웨스턴 앤더슨과 팀을 이루어 NMR 기술의 감도를 크게 높이는 방법론을 발견했다. 1970년 ETH 화학 교수로 남은 생애를 보냈다.

핵자기공명(NMR)은 물질을 강한 자기장 속에 넣었을 때 물질 속의 원자핵이 특정 주파수와의 전자기파와 공명하는 현상을 말한다. 한국과학기술정보연구원에 따르면 NMR은 단결정, 복결정, 유리 등의 고체와 단백질, DNA, 헤모글로빈 등 액체로 된 거대분자의 원자 배열 및 구조를 규명하는 데 이용되고 있다. 

에른스트의 핵 자기공명 분야에 대한 기여는 과학자들이 생물학적 분자와 금속 이온, 물 및 약물과 같은 다른 물질 사이의 상호 작용을 연구하는 데 도움이 되었다. 또한 의료 진단에서 자기 공명 영상 (MRI) 개발의 토대를 마련하기도 했다.

MRI(자기공명영상) 검사 /사진=픽사베이, 한양대학교병원

우리가 알고 있는 MRI(자기공명영상) 검사는 이 NMR의 원리를 이용했다. 인체를 구성하는 물질의 자기적 성질을 측정하고 컴퓨터를 통해 재구성해 영상화하는 기술이다. X선과 달리 인체에 무해하고, 3D 영상화가 가능하며, CT보다 대조도와 해상도가 뛰어나다. 또한 필요한 각도의 구조 영상을 검사자가 선택해 촬영할 수 있다. 주로 MRI는 중추신경계, 두경부, 척추, 척수 등 신경계통 환자에게 사용된다.

대학에서 에른스트는 자기공명 분광학에 초점을 맞춘 연구 그룹을 이끌었고, 물리 화학 연구소의 소장을 역임했다. 은퇴한 이후에도 에른스트는  자기 공명 분광법과 라만 분광법을 이용한 그림 속 색소 분석 등의 주제로 국제적으로 강의를 했다고 한다. 그의 연구는 다양한 영역으로 응용되어 구조생물학을 비롯해 현대 화학, 자연과학 전체의 실험 방식에 영향을 주었다. 노벨상 이외에도 NMR 분광학, 푸리에 변환과 2차원 NMR에 대한 혁명적인 공헌으로 울프 화학상을 수상하기도 했다. 

9일 왕립화학학회에 따르면 그의 사망이 발표되면서 관련 학회들은 '자성 공명의 거인'을 잃은 것을 애도했다.

화학자 리처드 에른스트 /왕립화학학회 갈무리

2011년 사이언스 백야드와의 인터뷰에서 에른스트는 어린 시절에 좋은 학생이 아니었고, 고등학교에서 거의 쫒겨날 뻔했다고 밝히기도 했다. 어린 시절 지하실에서 화학실험을 하고, 13세 때 금속 공학자인 삼촌의 집 다락방에서 화학 물질로 가득 찬 상자를 발견했을 때 화학에 대한 큰 관심을 불러일으켰다고 한다.

화학 외에도 그는 음악에 열정이 있었다. 첼로를 연주하고, 작곡가가 되는 것도 고려했을 정도였으며, 열정적인 음악가이자 아시아 미술을 수집하기를 좋아했다. 특히 그는 많은 특허를 보유하고 있었지만 매우 겸손했다고 한다.


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