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 극저온 환경에서 수소 크기에 매우 근접한 기공에서는 수소(H₂)보다 무거운 중수소(D₂)가 더 빠르게 확산될 수 있다는 것이다. 이러한 운동 양자체 효과는 보통 온도가 20K(253℃) 이하의 극저온 조건에서 4옹스트롬(Å, 1Å=10억 분의 1㎝)보다 작은 기공에서만 그 현상이 명확하게 나타난다. 
 하지만 온도가 올라가면, 나노다공성 물질 내 수소와 중수소의 확산차이는 점점 줄어들게 되며, 77K(196℃) 이상에서는 확산차이가 거의 사라져 분리성능이 급격히 저하되는 것으로 알려져 있다. 따라서 고온에서도 수소와 중수소의 확산차이를 유지 시킬 수 있는 소재개발이 절실했다.
 연구내용
 이번 연구에서는 외부 자극(압력, 온도 및 게스트 분자 등)에 의해 미세한 기공(細孔)이 팽창되는 독특한 다공성 물질인‘플렉서블 금속유기 골격체’를 사용해 수소와 중수소의 확산 차이를 고온에서도 극대화했다. 
 77K(196℃)에서 구조가 단단(rigid)한 나노다공성물질에서의 수소와 중수소 확산 차이는 거의 존재하지 않았으나, 플렉서블 금속유기 골격체 안에서는 확산차이가 3배 증가하는 효과를 세계 최초로 규명했다.
 이러한 플렉서블 금속 유기 골격체 내 수소 동위원소의 동역학적 거동 확인을 위해 다양한 온도 및 압력 조건에서 준탄성 중성자 산란(QENS) 측정을 실시하여 각 동위원소의 확산속도를 계산했으며, 그 결과 주입 기체양이 18 mmol/g 이상으로 많아지면 동위원소 간 확산 차이가 고온으로 올라갈수록(3배 이상) 커지는 것을 발견하였다. 

극저온 환경에서 수소 크기에 근접한 기공에서는 수소보다 중수소가 빠르게 확산되며 온도가 20K 이하의 극저온 조건에서 4옹스트롬보다 작은 기공에서만 현상이 명확하게 나타난다.