본문 바로가기 대메뉴 바로가기

Magazine Review

Krict Issue 호시우행 虎視牛行 탄소중립의 길

* 혜윰은 생각 이라는 뜻의 순우리말입니다.호시우행 虎視牛行탄소중립의 길호시우행 虎視牛行 : 호랑이의 눈빛을 간직한 채 소 걸음으로 감.눈은 늘 예리하게 유지하면서도 행동은 소처럼 착실하고 끈기 있게 하는 모습.역사적인 2050 탄소중립 비전 선언(2020.12)으로부터 한 해가 지났습니다.이어진 탄소중립위원회의 출범(2021.5)과 탄소중립 시나리오 초안 발표(2021.8),탄소중립 기본법 제정(2021.9), 한층 상향된 국가 온실가스 감축목표의 국제사회 공약(2021.10)까지,숨 가쁘게 이어진 첫 1년간의 탄소중립 여정은 이제 곧 우리 삶의 영역 대부분에밀어닥칠 크나큰 변화들의 예고편이 아닐 수 없습니다.어렵지만 가야할 길, 탄소중립의 핵심연구기관인 한국화학연구원은냉철한 안목과 우직한 뚝심으로 대한민국의 새로운 미래를 견인해 나가고 있습니다.탄소 중립은 화석연료에 의지해왔던우리의 생활을 근본적으로 변화시켜야 한다는 것을 의미합니다.우리의 삶 속에 깊이 침투한 화석연료 사용을 급격히 줄이고,대부분을 재생에너지로 대체해서 이산화탄소를아주 적게 배출해야 합니다. 그리고 적게 배출하는 이산화탄소조차대기 중에 배출하는 족족 흡수하고 저장해서 다시 거둬들여야 합니다.또 미래에는 대기중의 이산화탄소를 포집하여 흡수,저장하는 기술도 개발해야 합니다.그리고 이 모든 변화를 2050년까지 현실로 만들어야 합니다.그 이후부터는 순 배출량 0을 넘어서순 배출량 마이너스를 달성해야 하기 때문입니다.배출권거래제, 탄소중립으로 가는 길中

  • 등록일2022-01-28
  • 조회수16
Krict Special 요소수 사태, 그 이후

KRICT 나르샤 II* 나르샤는 날아오르다라는 뜻의 순우리말입니다.하루 평균 수요량 60만 리터에 불과한 요소를 확보하지 못해일어난 두 달 간의 요소수 대란은여러모로 우리 사회에 많은 숙제를 남겼습니다.특히 그간 가격경쟁력에 따라 수입에만 의존해온원자재 공급망과 관련 산업 생태계에 대한전반적인 재검토가 필요한 상황입니다.요소수 사태, 그 이후가속화되는 글로벌 공급망의 균열21세기 전 세계의 산업구조는 거대한 가치사슬로 묶여 있습니다. 소재, 부품, 완제품 제조와 유통, 판매, 서비스에 이르는 과정이 다수의 국가와 지역에 걸쳐 국제적으로 분업화가 되어 있는 것입니다. 가장 경쟁력이 있는 국가와 기업이 각각의 분야를 담당하는 국제교역의 가치사슬은 분업화와 효율성 향상을 통해 세계 경제의 전반적인 성장을 견인해 왔습니다.하지만 한정된 자원을 독점한 국가들이 이를 패권확보의 수단으로 삼는 일들이 빈번해지며 공고했던 글로벌 협력체계 역시 균열이 커지고 있습니다. 중국을 견제하기 위한 미국과 서방세계의 반도체 공급망 재편, 이에 대항한 중국의 희토류 무기화, 분쟁이 일어날 때마다 유럽행 천연가스의 밸브를 잠가버리는 러시아, 핵심소재의 수출규제를 통해 정치적 목적을 달성하고자 했던 일본의 경우처럼 자원을 중심으로 한 대결구도가 더욱 치열해지고 있는 것입니다. 현재 우리나라가 수입하고 있는 기초 원자재 중 특정 국가로부터의 수입 의존도가 80%를 넘는 품목은 전체의 3분의 1에 달하고 있습니다. 따라서 언제든 또 다른 원자재 공급 대란의 재발 가능성이 상존하고 있는 만큼 요소수 사태의 재연을 막기 위한 근본적인 대응책 마련이 요구되고 있는데요.경제안보의 최전선전문가들은 먼저 특정국에 과도하게 의존하는 주요 물자의 파악과 함께 공급망의 재편이 시급하다고 지적하고 있습니다. 한국무역협회에 따르면 항공기 부품 등에 사용되는 마그네슘잉곳은 100%, 강철 제조의 필수소재인 망간 99%, 조명기기용 방전관은 98.1%, 반도체와 의료기기에 쓰이는 산화텅스텐은 94.7%를 특정 국가로부터의 수입에 의존하고 있습니다. 전기차 배터리의 음극재 핵심소재인 흑연(87.7%), 전자제품의 소형화경량화는 물론 국방 물자 생산 등에도 필요한 네오디뮴 영구자석(86.2%), 2차전지 핵심소재인 수산화리튬(83.5%), 질소비료(79.7%) 등도 수급 리스크가 큰 품목들입니다.이에 정부는 경제안보의 관점에서 특정국에 의존하는 주요 물자 공급망의 재정비를 서두르고 있는데요. 우리나라는 지난 2019년 일본 수출규제 조치에 대응해 추진하기 시작한 소재부품장비 경쟁력 강화대책에 따라 기술 난이도와 대외 의존도를 중심으로 불화수소, 불화폴리이미드, EUV레지스트 등의 100대 필수관리품목을 선정한 바 있습니다. 이듬해인 2020년에는 다시 일본 수출규제를 넘어 포스트 코로나 시대에 대비하기 위한 차원에서 이들 핵심관리품목의 수를 338개로 확장하며 기술자립과 공급안정에 힘써왔는데요.정부는 이번 요소수 사태를 계기로 첨단기술이 필요치 않은 범용 품목 중에서도 경제안보 핵심품목을 선정해 중점 관리하겠다는 계획을 발표했습니다. 선정 기준은 국제가격 변동성과 특정국 수입의존도가 높고 수급 차질시 국내산업과 국민 생활에 불편을 초래할 수 있는 품목들입니다.첨단부터 범용까지첨단부터 범용까지span style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" -apple-system,="" blinkmacsystemfont,="" "segoe="" ui",="" roboto,="" "helvetica="" neue",="" arial,="" sans-serif,="" fangsong,="" ?宋,="" stfangsong,="" ?文?宋,="" "apple="" color="" emoji",="" ui="" symbol",="" applegothic,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 15px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.3px;"=""이에 따라 지난 12월 열린 제3차 경제안보 핵심품목 TF 회의에서는 과기정통부, 외교부, 문체부, 농식품부, 산업부 등 부처별로 발굴된 경제안보 핵심품목 후보군 중 100여 개의 경제안보 핵심품목이 1차로 선정되었습니다. 또한 추가 협의를 거쳐 대상업종과 범위 등을 보다 확대하는 2차 선정 작업에도 착수했는데요. 겨울철을 맞아 동절기 중점소요 품목과 탄소 중립 밀접 품목, 대내외 여건 등으로 수입선 전환이 어렵고 국내생산이 곤란한 품목 등이 우선적으로 선정 대상에 오르고 있는 것으로 전해지고 있습니다. 이와 함께 최근 천연가스나 석탄 등의 가격이 급등하고, 중국의 호주산 석탄 수입제한, 유럽연합(EU)과 러시아 간 가스 공급 갈등 등 국제적인 자원수급 불안정성이 상시화됨에 따라 석유가스광물 등 여러 자원의 수급에 동시다발적으로 문제가 발생하는 상황에 대한 범정부 차원의 대응 훈련도 강화하고 있는데요.지난해 12월 14일 정부세종청사와 자원공기업 상황실에서 동시에 열린 자원안보 위기대응 모의훈련에서는 호르무즈 해협 봉쇄가 장기간 지속돼 원유 도입에 차질이 생긴 상태에서 기상이변으로 글로벌 액화천연가스(LNG) 수요가 급증해 국내 공급에 차질을 빚고, 중국의 희토류 수출 제한 장기화로 국내 희토류 수급에 차질이 생기는 복합위기상황을 상정해 비상시의 위기대응체계를 점검했습니다.산업의 가치사슬 측면에서 후방산업에 속하는 화학은 그간 눈에 보이는 완제품, 소비재들과 달리 정부와 국민 모두가 그 중요성을 알아채기가 쉽지 않았습니다. 하지만 최근 수년 간 반복심화되고 있는 원자재 수급 위기는 보이지 않는 곳에서 조용히 세상을 움직여온 화학의 저력을 제대로 인식하게 되는 계기가 되었는데요. 화학분야 국내 유일의 정부출연연구기관으로 지난 40여년 간 한국 화학산업의 발전을 견인해온 화학연은 앞으로도 중단 없는 연구개발로 자원과 기술 주권 확보에 기여할 계획입니다.

  • 등록일2022-01-28
  • 조회수16
Krict Special 글로벌 공급망 위기 게임의 룰을 바꿔라

KRICT 나르샤 II* 나르샤는 날아오르다라는 뜻의 순우리말입니다.글로벌 공급망 위기게임의 룰을 바꿔라불화수소부터 요소수까지 최근 2년 새 연거푸 발생하고 있는화학소재 공급망 위기는 구조적으로 취약했던 관련산업 생태계의 경쟁력 강화와 함께 연구개발 역량의내재화 필요성을 거듭 재확인하게 하고 있습니다.위기를 기회로비요소수 기술의 엔진평가를 수행 중인 환경자원센터 환경 촉매 연구진(좌부터 김영진 선임연구원, 이동륜 인턴연구원, 이병진 박사후연구원).세계 각국의 기술패권 경쟁과 탄소중립 의무 등의 글로벌 이슈들이 대한민국 국가경제의 기초동력인 화학소재의 수급 불확실성을 더욱 증폭시키고 있습니다. 이에 따라 수입선 다변화를 통한 리스크 분산과 더불어 대체기술의 개발이 반복되는 공급망 위기의 근본 대책이 될 것이라는 게 대다수 전문가와 주요 언론들의 공통적인 분석입니다. 이 가운데 특히 대체기술의 개발은 주요자원의 전략자산화가 가속화되고 있는 국제정세 속에서 자구책 이상의 새로운 기회요소가 될 수 있다는 주장이 힘을 얻고 있습니다.이번 요소수 사태의 와중에서 각종 언론을 통해 언급된 화학연의 비요소수 기술이 대표적인 사례라 할 수 있습니다. 화학공정연구본부 환경자원연구센터(센터장 허일정) 환경촉매 연구팀이 개발 중인 이 기술은 요소가 아닌 탄화수소를 환원제로 사용하여 질소산화물을 저감하는 방식입니다. 탄화수소는 차량의 연료인 경유에서 바로 공급할 수 있습니다. 따라서 요소수 기반 질소산화물저감장치(SCR)와 같이 운전자가 별도로 요소수를 보충해야 하는 불편함이 사라지고, 운전자는 단순히 연료만 채우면 됩니다. 또한, 요소수 SCR 장치에 비하여 가격이 상대적으로 저렴하기 때문에, 성능을 개선할 수 있다면 보다 많은 차량에 장착할 수 있고 이에 따른 환경개선 효과를 불러올 수 있습니다. 화학연이 이렇게 요소수 대란의 한복판에서 유력한 대체 기술을 선보일 수 있었던 것은 한 발 앞선 준비 덕분입니다. 허일정 센터장은 관련 연구팀이 이미 2015년에 일찌감치 요소수 사용 SCR의 장단점을 간파하고 발생 가능한 상황들에 대해 시나리오를 준비한 바 있다고 전합니다. 연구팀이 예상한 기존 SCR의 문제는 모두 3가지. 불량 요소수를 사용해 장치성능이 저하되는 경우, 요소수가 제때 보충이 되지 않은 경우, 또 하나는 요소수 비용을 아끼기 위한 불법개조의 가능성 등입니다. 이에 따라 연구팀은 화학연 주요사업을 기반으로 외부에서 별도로 환원제를 주입하지 않고 사용자의 개입을 최소화할 수 있는 방안을 연구하기 시작했습니다. 그리고 3년 후인 2018년 정부의 임무형 연구개발 사업에 선정되며 환경자원연구센터 환경촉매 연구팀의 SCR 대체기술 연구는 더 큰 탄력을 받게 되지요. 현재 연구팀의 비요소수 기술은 실제로 차량용 엔진에 대체 촉매제를 적용해보는 엔진평가 절차를 앞두고 있습니다. 7년 이상의 끈질긴 연구개발 끝에 마침내 최종목표인 촉매 성능 원천기술 확보에 한 걸음 더 다가서고 있는 것이지요. 하지만 현재 탄화수소를 활용하는 비요소수 탈질기술은 요소수를 사용하는 SCR 기술에 비하여 성능이 낮기 때문에 성능개선을 위한 추가적인 연구가 필요한 실정입니다.이에 따라 연구팀은 자체적으로 확보한 연료 유래 질소산화물 저감기술 중 탄화수소보다 한 차원 더 향상된 기술로 평가받는 부분산화탄화수소일산화탄소수소 사용 저감 기술과 전기 및 차세대 소재를 활용하는 보다 진보된 기술 개발에도 박차를 가하고 있습니다.핵심기술 개발부터 맞춤형 지원까지자동차 촉매제(요소수) 사전검사업무 수행중인 화학분석센터 연구진(좌 이은옥 연구원, 우 송영철 선임연구원).구원).약 2개월 간 계속된 요소수 품귀사태는 국내 관련 산업 생태계의 또 다른 약한 고리를 확인하게 했습니다. 물류대란을 막기 위해 동남아 등지에서 급하게 들여온 자동차 촉매제(요소수) 완제품의 수입유통 과정에서 검사 의뢰가 폭주하며 심각한 병목현상이 발생한 것입니다. 해외에서 구매하는 요소수는 대기환경보전법에 따라 제조수입 전에 지정검사기관에서 제조기준의 적합여부 검사를 받아야 합니다. 검사기관에서는 요소 함량이 기준(최소 31.8%, 최대 33.2%)에 적합한지를 비롯해 요소수 밀도와 불순물의 농도 등을 확인하는데요. 국내에서 이런 검사가 가능한 곳은 국립환경과학원 교통환경연구소와 한국석유관리원 단 2곳에 불과했습니다. 검사기간을 4분의 1로 대폭 단축하고 국제인증을 받은 요소수 완제품에 대해 한시적인 검사 면제 등이 추진되었지만 역부족인 상황이 지속되며 검사기관 신설을 요구하는 산업계의 목소리는 계속해서 높아졌습니다.이에 따라 국립환경과학원은 2021년 12월 한국화학연구원을 요소수 제조기준 적합여부 검사시험기관으로 신규 지정하게 되었습니다. 요소수 검사 업무를 수행하게 된 화학연 화학분석센터(센터장 노예철)는 즉시 검사시험에 필요한 시약 및 소모품을 확보하고 검사 업무에 돌입하며 국내 요소수 공급의 숨통을 틔우는 데 적잖은 기여를 하게 되었는데요.화학 분야 유일의 정부출연연구기관인 화학연은 그간 국가 화학산업의 경쟁력 강화를 위해 다방면에서 많은 활약을 해왔습니다. 그 가운데서도 특히 화학연 화학분석센터는 연구소와 대학, 기업들이 필요로 하는 화학분석정보를 신속하고 정확하게 제공하는 데 힘써왔는데요. 화학분석센터는 현재 60여 종의 첨단분석장비와 전문분석기술을 바탕으로 화학물질 구조, 성분, 배열, 성분의 함량, 혼합물의 분리, 물성 시험, 특성 시험 등 연간 약 3만 5천 건의 화학분석 기술지원 업무를 수행하며 국내 산학연 전반의 분석역량 향상에 지대한 공헌을 하고 있습니다.이에 힘입어 화학연 화학분석센터는 2016년 정부로부터 국가연구장비 공동활용센터로 지정된 데 이어 2019년 다시 핵심연구지원센터(Core-Facility)로도 선정된 바 있는데요. 이번 신규 요소수 검사시험기관 지정으로 고유의 탁월한 분석역량과 함께 국가사회적 문제 해결에 대한 높은 기여도를 다시 한 번 인정받게 되었습니다.

  • 등록일2022-01-28
  • 조회수16
Krict Special 자원위기의 현실화

KRICT 나르샤* 나르샤는 날아오르다라는 뜻의 순우리말입니다.자원위기의 현실화2019년 이른바 소부장 위기의 기억이 여전히 생생한 가운데2021년 요소수 사태가 다시 발생했습니다.국가 대동맥인 물류유통의 전면 중단이 내수는 물론수출에도 치명타가 될 수 있다는 우려가 대한민국을 흔들었습니다.이번에도 역시 발 빠른 대처와 범국가적 협력으로요소수 품귀 사태는 발발 후 두 달 만에 진정 국면에 접어들었습니다.하지만 코로나 사태와 미중 무역 갈등으로더욱 취약해진 글로벌 공급망은 언제든제3, 제4의 자원위기를 초래할 가능성이 더욱 커지고 있습니다.-거듭되는 닮은꼴 위기소부장요소수는 시작이다지난해 한국은 연간 수출액 6,400억 달러를 돌파하며사상 최대의 실적을 기록했습니다. 코로나 사태 속에서도세계 10위 경제대국, 세계 8위 무역강국으로서의 위상을 굳건히 지킨 것입니다.하지만 2019년 일본의 수출규제 조치에 이어2021년 발생한 요소수 사태는 세계 4위의 에너지 수입국이자기초자원 대부분을 해외에 의존하는 한국의 불안한 위치를다시 한 번 돌아보게 만들었습니다.중국발 도미노 사태그야말로 느닷없던 일이 아닐 수 없었습니다. 2021년 9월부터 시작된 중국 전역의 대규모 전력부족 사태는 어디까지나 남의 나라 일이었습니다. 우리나라의 경우는 오히려 중국의 석탄발전소와 공장 조업 중단 덕분에 연일 전례 없이 깨끗한 대기질이 유지되며 모처럼 청명한 가을을 만끽하게 됐다고 여기기까지 했습니다. 하지만 세계의 공장 역할을 해온 중국의 전력부족 사태는 얼마 지나지 않아 세계경제에 큰 여파를 미치기 시작했습니다. 중국의 생산시설들이 가동을 멈추자 도미노처럼 연쇄적으로 세계 각국의 물가 상승을 부채질 한 것입니다. 특히 에너지 집약산업이자 환경오염 때문에 선진국들이 더 이상 관심을 두지 않았던 1차 원자재들의 가격이 크게 상승했습니다. 대표적인 것이 세라믹, 실리콘, 알루미늄, 철강, 마그네슘, 요소 등입니다. 이런 가운데 지난 10월 11일, 우리나라의 관세청에 해당하는 중국 해관총서가 요소의 수출 전 검사를 의무화하는 규제를 발표합니다. 자국 농민에게 비료를 우선 공급하기 위해 요소 수출을 사실상 제한하는 조치였습니다.중국산 요소 수입에 차질이 생길 수 있다는 소식은 곧 중국 현지 공관을 통해 우리 정부에도 전달되었는데요. 비슷한 시기 국내 자동차화물차 커뮤니티 등에서도 역시 조만간 우리한테도 불똥이 튈 수 있다는 글들이 올라오기 시작했습니다. 디젤엔진 차량의 운행에 필수적인 요소수의 품귀현상을 우려하는 내용이었습니다.요소수에 감춰진 중요성세계 최대의 자동차 시장 중 한 곳인 유럽연합은 1990년대 초부터 일반 승용차와 화물차의 대기오염물질 배출량 제한 기준인 일명 유로-X를 점진적으로 강화해왔습니다. 이에 따라 우리나라의 주요 자동차 제조사들 역시 환경규제에 맞춰 현재 출고되는 경유 차량 대부분에 요소수를 환원제로 사용하는 SCR을 의무적으로 장착하고 있습니다.차량 배기구에 설치되는 SCR(선택적촉매환원장치)은 배기가스에 섞여 나오는 대기오염물질 질소산화물(NOx)을 분해해 환경에 무해한 질소로 바꾸는 장치인데요. 요소수는 SCR 장치에서 분사되며 수분과 열에 의해 암모니아와 이산화탄소로 바뀌고, 암모니아는 질소산화물을 질소(N₂)와 물(H₂O)로 바꾸는 환원제 역할을 합니다. 이 과정을 통해 경유차가 배출하는 질소산화물은 70% 이상 줄어들게 되는데요. 환경부에 따르면 국내의 SCR 부착 차량은 승용차 133만 대, 승합차 28만 대, 화물차 55만 대에 이릅니다. 이 가운데 특히 국내 산업 활동의 핵심인 화물트럭, 버스, 건설장비를 비롯해 안보자산에 해당하는 소방차, 구급차, 군용차량 등은 주유를 할 때마다 요소수를 완충해야 하기 때문에 어찌 보면 석유와 같은 국가 전략물자에 해당한다고도 할 수 있습니다. 하지만 값싸고 제조도 간단한 물질인 까닭에 관련 종사자와 차량 소유주를 제외하면 그 존재와 중요성을 모르는 경우가 태반이었습니다.채산성 낮은 요소 생산요소(尿素, urea)는 사람을 비롯한 동물의 체내에서 합성되는 질소대사의 최종 생성물로 주로 소변을 통해 배출됩니다. 요소는 1900년대 초반 화학의 발전으로 인공 합성된 최초의 유기 화합물이기도 한데요. 독일의 프리츠 하버가 질소와 수소로 암모니아를 생산하는 질소고정법을 개발한데 이어, 카를 보슈가 암모니아와 이산화탄소를 반응시키는 요소 생산법을 개발하며 산업적 위상이 비약적으로 높아지기 시작했습니다. 특히 요소 비료의 탄생은 폭발적인 인구증가와 식량부족 문제를 해결하는 20세기 농업혁명의 가장 중요한 열쇠가 되었습니다. 이와 함께 요소수지와 의약품, 화장품 등으로 활용 범위가 확대되며 오늘날 요소는 전 세계적으로 2억 톤이 넘게 생산되는 중요한 화학소재로 자리를 잡게 되었습니다. 디젤엔진의 질소산화물 저감용으로 이용되는 요소수는 이 요소를 물에 녹인 수용액입니다. 자동차에는 32.5%, 선박에는 약 40% 농도의 요소수가 사용되고 있지요.우리나라도 1961년부터 비료회사들을 통해 요소를 만들었지만 2011년 국내 생산을 중단하였고 이후 요소의 원료인 암모니아도 전량 수입하기 시작했습니다. 고온고압의 생산공정에 많은 에너지가 투입되는 데다 상당한 환경오염이 발생했기 때문입니다. 반면 가격은 낮아 국내에서 생산하는 것보다 수입하는 것이 훨씬 경제적이었습니다. 현재 요소의 주요 생산국은 중국을 비롯해 인도네시아파키스탄벨라루스베트남 등의 개발도상국이 대부분입니다.우리나라도 1961년부터 비료회사들을 통해 요소를 만들었지만 2011년 국내 생산을 중단하였고 이후 요소의 원료인 암모니아도 전량 수입하기 시작했습니다. 고온고압의 생산공정에 많은 에너지가 투입되는 데다 상당한 환경오염이 발생했기 때문입니다. 반면 가격은 낮아 국내에서 생산하는 것보다 수입하는 것이 훨씬 경제적이었습니다. 현재 요소의 주요 생산국은 중국을 비롯해 인도네시아파키스탄벨라루스베트남 등의 개발도상국이 대부분입니다.'제2 요소수 대란' 막으려면2021년 10월 중순부터 한국을 혼란에 빠뜨렸던 요소수대란은 두 달여 만에 진정 국면으로 접어들었습니다. 수입선 다변화와 중국의 수출재개, 매점매석 단속과 긴급수급 조치 등이 시행되며 요소수 공급량이 평균 소비량을 넘어서게 된 것입니다. 이에 따라 정부는 지난 연말 그간의 구매제한 조치 등을 해제하고 물량 제한 없이 요소수 거래가 가능하도록 했는데요.짧은 기간이었지만 자칫 심각한 위기상황으로도 발전할 수 있었던 중국발 요소수 품귀사태는 일본 정부의 불화수소 수출규제 사태와 함께 우리나라에 또 하나의 큰 교훈을 남겼습니다. 미국과 중국의 무역 갈등에서 나타나듯 자원의 무기화 경향이 갈수록 강해지고 있는 세계 경제환경 속에서 더욱 전 방위적인 중장기 대응전략을 마련해야 한다는 것이지요. 소재부품장비 등의 핵심기술부터 그간 사각지대에 놓여 있었던 기초 범용자원까지 산업 전반에 걸쳐 언제든 위기상황이 발생할 가능성에 대비할 필요성이 제기되고 있습니다.2019년 일본 수출규제 사태 이후 우리나라는 지난 2년간 소재부품장비 분야의 자립도를 높이기 위해 범국가적인 노력을 기울여 왔습니다. 2021년 7월 과학기술정보통신부가 성과보고회를 통해 발표한 바에 따르면 정부는 지난 두 해에 걸쳐 소재부품장비 연구개발 지원사업에 총 9,241억 원을 투입했습니다. 이를 통해 1,570건의 특허 출원, 2천여 건의 논문 등이 탄생하는 등 많은 진척을 이룰 수 있었습니다. 또한 반도체디스플레이 등 주력 산업의 핵심품목 원천기술 확보와 고도화를 위해 현재 57개인 국가핵심소재연구단을 2025년 100개로 확대하는 등 미래 첨단기술 선점을 위한 도전적인 투자에도 힘을 아끼지 않고 있습니다.공급망 다변화와 대체기술 개발전문가들은 이번 요소수 사태를 계기로 국내 산업 생태계의 또 다른 약한 고리로 확인된 원자재 공급망 역시 특정 국가 의존도를 크게 낮출 필요가 있다고 지적하고 있습니다. 더욱 빈번해지는 공급망 위기에 대응하려면 대체 수입처의 확보와 함께 대체 기술의 개발이 필요하다고 역설합니다.한국무역협회에 따르면 올해 1~9월 기준 우리나라의 수입품목 1만2,586개 가운데 특정국에 80% 이상 의존하고 있는 품목은 3,941개인 것으로 조사됐습니다. 이 중 중국 수입 비율이 80%를 넘는 품목은 1,850개로 절반가량 차지하고 있었습니다. 특히 이들 품목은 요소수처럼 수입에 차질이 생길 경우 산업뿐만 아니라 국민생활에도 즉각적인 피해를 입힐 수 있는 만큼 더욱 세심한 관리가 필요합니다.이에 따라 정부는 특정국가의 수입 의존도가 50% 이상이거나 관찰 필요성이 큰 4,000여개 품목을 대상으로 국가차원의 조기경보시스템(EWS)을 가동하는 한편, 수입 의존도가 특히 높은 100~200개 경제안보 핵심품목을 지정해 특별 관리에 들어가기로 했습니다. 이와 함께 경제안보에 필요한 관련 법안 정비, 예산 증액과 함께 국책연구기관과 학계를 중심으로 대체기술의 중장기 R&D 제도화에도 주력하겠다는 계획입니다.

  • 등록일2022-01-28
  • 조회수24
Krict 이모저모 알록달록 지시약

KRICT 화학놀이터 알록달록 지시약오늘은 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 물질로 그림을 그려보고자 해요.우리 주변의 지시약에는 어떤 것들이 있을까요?가장 많이 사용하는 것은 자주색 양배추 지시약이지요.자주색 양배추를 잘게 잘라 물과 함께 넣어 끓인 후 걸러내면 자주색 용액을 얻을 수 있어요.이 용액에 식초, 베이킹소다 등을 넣어 색깔의 변화가 있는지 알아볼까요?식초에서는 붉은색, 유리 세정제나 베이킹소다에 떨어뜨리면 초록색을 나타내는 것을 볼 수 있습니다. 식초는 산성, 유리 세정제는 염기성 용액이라는 것을 알 수 있어요. 그 외에도 흑미, 카레, 포도, 장미꽃 등도 지시약으로 쓸 수 있어요. 아래는 종이 필터에 지시약을 적신 후 베이킹 소다를 떨어뜨렸을 때에요. 차례대로 양배추, 흑미, 카레 지시약입니다. 양배추와 흑미에서는 초록색을 보이는데 카레에서는 붉은색을 띠는 것을 확인할 수 있어요. 플라스틱 통에 알록달록 용액이 담겨있습니다. 예쁘지요? 물감을 풀어놓은 것 같지요? 이것은 산, 염기의 성질을 이용한 지시약으로 만든 거에요. 지시약이란 무엇일까요? 지시약이란 화학적 변화가 일어나는 과정을 명확하게 관찰하는 것을 판별할 수 있는 물질을 말합니다. 그래서 한자어에서 가리킨다는 뜻의 指를 사용하지요.많이 사용하는 지시약으로는 리트머스, 페놀프탈레인, 메틸오렌지 등이 있습니다. 리트머스 시험지는 지중해 연안에서 자라는 이끼에서 추출된 색소를 종이에 입힌 시험지이며 변색범위는 pH 5~8입니다. 산에서는 붉은 색, 염기에서는 푸른 색을 띠게 됩니다. 우리가 간단하게 어떤 물질이 산성인지 염기성인지 알아보기 위해 리트머스 시험지에 묻혔을 때 붉은 색이 나온다면 산성, 푸른색을 띤다면 염기성으로 판별할수 있는 것이지요. 지시약은 적은 양으로도 쉽게 산_염기를 판별할 수는 있지만, 변색범위가 지시약마다 다르므로 꼭 확인해야 해요. 예를 들면 페놀프탈레인의 경우 변색범위는 pH8~10으로 산에서는 색을 나타내지 않지만 염기성에서만 붉게 변하기 때문에 산_염기 중화적정에 많이 사용하고 있어요.오늘은 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 물질로 그림을 그려보고자 해요. 우리 주변의 지시약에는 어떤 것들이 있을까요? 가장 많이 사용하는 것은 자주색 양배추 지시약이지요. 자주색 양배추를 잘게 잘라 물과 함께 넣어 끓인 후 걸러내면 자주색 용액을 얻을 수 있어요. 이 용액에 식초, 베이킹소다 등을 넣어 색깔의 변화가 있는지 알아볼까요? 식초에서는 붉은색, 유리 세정제나 베이킹소다에 떨어뜨리면 초록색을 나타내는 것을 볼 수 있습니다. 식초는 산성, 유리 세정제는 염기성 용액이라는 것을 알 수 있어요. 그 외에도 흑미, 카레, 포도, 장미꽃 등도 지시약으로 쓸 수 있어요. 아래는 종이 필터에 지시약을 적신 후 베이킹 소다를 떨어뜨렸을 때에요. 차례대로 양배추, 흑미, 카레 지시약입니다. 양배추와 흑미에서는 초록색을 보이는데 카레에서는 붉은색을 띠는 것을 확인할 수 있어요.먼저 지시약을 만들어 봅시다. 카레는 물에 개어 한번 걸러내어 준비하고, 흑미는 물에 1~2시간 불려 둡니다. 자주색 양배추는 잘게 잘라 물을 자작하게 넣고 끓여주시면 됩니다. 그림을 그리는 방법은 여러 가지가 있습니다. 지시약에 종이를 적신 후 드라이어의 약한 바람으로 말려 준비한 후 면봉이나 붓에 산, 염기 물질을 묻혀 그려도 되고요. 미리 여러 물질에 지시약을 넣어 다양한 색깔을 만든 후, 종이필터 위에 그림을 그려도 되겠지요.지시약은 산과 염기의 액성변화를 알려주는 물질이지요. 여러분의 마음의 변화를 알려주는 지시약은 어떤게 있을 까요? 오늘의 마음과 상태를 알려주는 지시약이 있다면 어떻게 사용하시겠어요?

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수577
Krict 이모저모 색깔내는안료와 염료 무엇이 다를까?

KRICT 호기심연구소 색깔내는안료와 염료무엇이 다를까?형형색색 아름다운 빛깔의 캔들과 비누는 어떻게 색을 낼까요?화학에서는 물건의 색상을 결정하는 색소를 성분에 따라 구분합니다.물이나 오일 등의 용매에 용해되면 염료(dye),녹지 않고 분산되면 안료(pigment)가 되는 것이지요.물들이거나 바르거나한자에서 볼 수 있듯이 염료(染料)는 물들이는 재료, 안료(顔料)는 바르는 재료로도 표현할 수 있는데요. 염료와 안료에는 특정한 색을 만드는 발색단(發色團, chromophore)이라는 분자가 있습니다. 가시광선에서 특정 주파수 대역의 전자기파를 흡수하는 원자단이지요. 우리 눈에 파랗게 보이는 것들은 빨간색 파장의 가시광선을 흡수하는 발색단입니다. 반대로 빨갛게 보이는 것은 파란색 쪽의 전자기파를 흡수하는 발색단입니다. 오래된 중고서적을 보면 표지가 대부분 푸른빛을 띠고 있습니다. 빨간색이나 노란색의 화려한 옷들도 시간이 지나면 점차 푸른빛으로 색상이 바랩니다. 이는 자외선의 영향 때문입니다. 가시광선보다 파장이 짧고 에너지가 큰 자외 선은 유무기물 대부분의 수명을 단축시키는데요. 발색단도 예외가 아니어서 오랜 시간 자외선에 노출되다보면 어느 순간 더 이상 기능을 하지 못하게 됩니다. 그중에서도 파장이 짧고 에너지가 큰, 즉 파란색 영역의 전자기파를 흡수하는 빨강색주황색노란색 계열의 색소가 그만큼 더 빨리 사라지는 것이지요. 물론 상대적으로 안전하며 오래가는 파란색 계열의 염료와 안료 역시 시간이 지나면 발색단이 파괴되어 아무것도 흡수할 수 없는 분자가 돼 결국 흰색만 남게 됩니다.신분의 상징으로염료는 섬유와 옷감, 캔들의 왁스를 물들이는 물감처럼 분자가 대상물에 단단히 결합해 색을 나타냅니다. 자연에서 얻기 시작한 염료는 대부분 탄소 원자를 갖는 유기화합물로 신석기 시대부터 지역에서 손쉽게 채취할 수 있는 생물 원료를 이용하며 발전해 왔습니다. 페르시아나 이집트, 인도 같은 고대왕국에서는 꼭두서니라는 식물에서 빨간색 물감을 추출하는 방법을 알고 있었습니다. 꼭두서니 뿌리에 있는 알리자린이란 유기화합물을 이용한 것이지요. 하지만 이 염료를 얻기 위해서는 무려 17단계의 수작업을 거쳐야 했기 때문에 붉은빛으로 염색한 옷감은 높은 신분의 사람들이나 사용할 수 있었습니다. 로마 시대 영화에는 종종 자주색 망토를 두른 귀족과 장군들이 등장하는데요. 티리안 퍼플이라 불리는 이 색은 지중해에 사는 바다소라의 체액이 염료의 주성분입니다. 로마인들은 바다소라의 아가미 샘에서 나오는 맑은 체액을 공기 중에 노출시켰다가 햇볕에 충분히 말리면 직물을 물들일 수 있는 아름다운 자주색 염료가 만들어진다는 것을 알았습니다. 티리언 퍼플 역시 바다소라 1만 개에서 겨우 1g을 얻을 수 있을 만큼 귀해서 염료 제조법이 국가 기밀로 다뤄졌다고 합니다. 유럽에서는 다른 방식으로 빨간색 염료를 생산했습니다. 열대 선인장에 기생하는 깍지벌레, 브라질 곤충인 깍지잔디 등을 이용해 빨간색 염료인 코치닐 색소와 지금도 립스틱의 원료로 쓰이는 케르메스 색소를 만들어냈는데요. 값비싼 염료는 유럽 국가들이 식민지에서 얻고자 했던 중요한 자원 중 하나이기도 했습니다. 유럽 열강들은 콩과 식물로 만드는 인디고 페라 등의 식물성 염료를 개발해 기존보다 많은 염료를 생산할 수 있게 되었는데요. 유럽인들의 사치 풍조를 충족시키기 위해서는 대규모 경작지가 필요했던 까닭에 식민지 원주민들은 만성적인 식량 부족에 시달려야 했다고도 합니다.더 아름답게, 더 건강하게옷감의 색깔이 신분을 나타내던 것은 우리나라도 마찬가지였습니다. 한반도에서는 쪽, 치자, 모과, 홍화, 오가피, 석류, 산수유처럼 식물성 염료들이 주로 발전했습니다. 하지만 이를 가지고 옷감을 염색하는 과정은 결코 쉬운 일이 아니었지요. 그래서 아주 생활이 윤택한 소수의 지배층을 빼면 대부분의 백성들이 흰색의 무명옷을 입을 수밖에 없었습니다. 색조 화장품과 페인트, 잉크 등으로 많이 쓰이는 안료의 역사는 구석기 시대까지 거슬러 올라갑니다. 선사 시대의 사람들도 현대인들처럼 천연 안료로 화장을 하는 문화가 있었습니다. 또 라스코 동굴 벽화나 피라미드의 유물들에서도 아름답게 채색된 안료들이 지금까지 선명히 남아 있습니다. 국내에서는 특히 무용총과 강서대묘 등 고구려의 고분 벽화가 유명하지요. 금속이 포함된 무기 화합물인 안료는 대부분 광석 등에서 채취한 고체 분말 형태로 기름, 단백질 등과 섞어 물체 표면에 막을 형성하는 방식으로 사용되었는데요. 탄산칼슘(CaCO₃), 황산칼슘(CaSO₄), 산화납(Pb2O₃) 등은 흰색, 산화철은 갈색 안료로 이용했습니다. 요즘은 물감, 화장품, 페인트 등을 만들 때 인체에 해가 없는 백색의 이산화타이타늄(TiO₂)을 사용합니다. 근대 화학기술은 안전한 색소의 사용과 함께 색이 만든 신분을 부수는 데도 중요한 역할을 했습니다. 독일 화학자 빌헬름 폰 호프만은 골치 아픈 산업폐기물 콜타르에서 아닐린과 벤젠을 분리하는 기술을 개발했습니다. 호프만의 연구실에서 말라리아 치료제인 키니네를 합성하던 영국 유기화학자 윌리엄 퍼킨은 연구 과정에서 우연히 보라색 염료를 개발하고, 훗날 빨간색의 알리자린 염료도 합성하는 데 성공하며 영국의 섬유 산업 발달에 지대한 공을 세우게 됐지요.합성염료와 합성안료는 많은 이들에게 아름다운 색상의 옷을 입는 자유를 선사했지만 생산 과정에서 발생하는 환경오염과 대량의 물 사용은 여전히 풀어야 할 숙제입니다. 이에 따라 현대의 화학자들은 이제 친환경적으로 염료와 안료를 생산하는 기술 개발에 더욱 박차를 가하고 있습니다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수573
Krict 이모저모 먹방과 화학이 만나면? ‘맛있는 화학’이 된다!

KRICT 화학대중화먹방과 화학이 만나면?맛있는 화학이 된다!전 세계 축구팬들의 축제인 유럽축구선수권대회와 남미축구선수권대회가 지난달전 세계 축구팬들의 축제인 유럽축구선수권대회와 남미축구선수권대회가 지난달새로운 영상 장르, Mukbang2020년 영국 콜린스 사전이 뽑은 올해의 단어 Top10에 한국어가 선정되었습니다. 더 흥미로운 점은 이 단어는 줄임말에서 파생된 단어라는 것이죠. 이제는 하나의 영상 장르가 되어버린, 먹방(Mukbang)이 그 주인공입니다. 먹는 방송이라는 줄임말의 신조어인 이 먹방은 언제부터 이 쓰였는지 아무도 모르지만, 우리의 일상 속에 자연스레 녹아들어 하나의 고유명사처럼 쓰입니다. 사람들은 먹방을 보면서 혼밥(혼자 밥을 먹는 것)하며 함께 식사한다는 듯한 느낌을 느끼기도, 다이어트로 인해 식욕을 억제하며 대리만족을 느끼기도 하죠. 유튜브뿐만 아니라 방송가에서도 먹방은 하나의 치트키로 불리며, 많은 사람에게 사랑을 받는 영상 콘텐츠인데요. 이 먹방을 전 세계에 알리고, 올해의 단어로까지 선정되기까지 선봉장 역할을 한 사람들이 있습니다. 먹방을 창조해 낸 사람들, 바로 먹방 크리에이터입니다. 대한민국에 수많은 먹방 크리에이터가 있습니다만, 그 중 440만 명 이상의 구독자를 보유한 독보적인 존재가 있습니다. 왜소한 체구지만 먹는 양만큼은 절대 왜소하지 않은 먹방 크리에이터 쯔양이 한국화학연구원을 찾았는데요. 앉은 자리에서 라면 20봉지, 햄버거 20개, 치킨 5마리를 아주 맛있게 해치워버리는 대식가 쯔양이 화학연을 찾은 이유는 무엇일까요?먹방+화학=맛있는 화학우리가 매일 먹는 수많은 음식 속에 화학 작용이 일어나고, 화학으로 인해 음식을 더욱 맛있게 먹을 수 있는 거라면 어떤 생각이 드시나요. 조금은 낯설게 다가올지 모릅니다. 하지만 우리의 모든 식(食)생활에는 화학이 녹아있다 해도 과언이 아닙니다. 하물며 오늘 아침 먹은 계란후라이에도 말이죠. 누구보다 음식을 맛있게 먹고 좋아하는 쯔양과 둘러 앉아 더 맛있게 먹을 수 있는 원리와 방법을 화학적으로 풀어보고자 자리를 마련하게 되었습니다. 청량한 하늘과 뜨거운 햇살이 콜라보를 이루던 날, 쯔양과의 만남이 이루어졌습니다. 수줍게 등장하는 쯔양을 환대하며 팬이라고 수줍게 이야기하던 곽근재 박사와 오동엽 박사, 그리고 작년에 이어 함께한 남태욱 MC가 대청댐 근처 캠핑장에 모였습니다. 알록달록 예쁘게 꾸며진 캠핑텐트 아래 4명의 출연진이 자리를 잡으면서 본격적인 촬영이 시작되었습니다.캠핑의 막을 연 음식은 가히 캠핑의 꽃이라 부르는 삼겹살이었습니다. 노릇노릇 구워진 삼겹살의 자태는 촬영장의 열기를 더하기 충분했습니다. 본격적으로 하얀 눈처럼 삼겹살 위에 뿌려지는 소금부터, 고기볶음밥 속 기름, 할머니가 생각나는 된장찌개의 장, 냉면의 새콤한 맛을 살리는 식초, 달달한 디저트 안에 들어간 설탕까지 총 5개의 대표 양념에 담긴 화학 이야기꽃이 피워졌습니다. 한입 가득 음식을 베어 물며 호기심 가득한 눈빛으로 연구자들의 설명을 듣던 쯔양을 보고 있자니, 440만 명 구독자들의 마음이 단숨에 이해되었습니다.매일 마주하는 일상 속의 화학이번 맛있는 화학 영상은 삶의 많은 부분을 차지하는 식생활 속 화학 이야기를 전하면서, 화학을 향한 작은 오해들을 해소하고 화학의 진정한 가치를 알리기 위한 노력이 담겨 있습니다. 사실 음식과 요리에 담긴 화학 이야기를 전하는 것이 처음은 아닙니다. 2016년 자체 제작한 도서 맛있는 화학가 첫 출발이었죠. 화학연이 운영하는 화학대중화 플랫폼 케미러브에도 전편 PDF로 무료 공개하고 있는 도서이기도 한데요. 이를 토대로 눈과 귀로 맛있게 즐기도록 트랜스미디어 콘텐츠인 맛있는 화학 영상이 탄생하게 되었습니다. 게다가 인기 먹방 크리에이터 쯔양의 먹방까지 더 해지니 누구나 맛있게 씹고 뜯고 맛보고 즐길 맛있는 화학이 될 수 있었습니다. 사람이 살아가는 데 기본적으로 필요한 3요소인 의식주(衣食住), 그리고 그중 식(食)은 인간의 삶과 직결되는 동시에 누구나 매일 먹고 마주하는 일상입니다. 그런 일상에 화학이 함께 하고 있었다는 사실이 놀랍지 않은가요? 우리가 인식하지 못했던 것뿐 화학은 너무 당연한 존재였던 것입니다. 마치 우리가 쉬는 호흡처럼 말이죠. 어쩌면 우리는 지금이 순간도 화학하고 있을지도 모릅니다. 올해 말, 한국화학연구원은 화학자를 꿈꾸는 학생들을 위한 진로 영상 콘텐츠 공개부터 대국민 참여 이벤트까지 친근하면서도 다양하게 여러분 곁에 계속해서 다가가기 위해 준비하고 있습니다. 이 시간들을 통해 우리가 생각했던 것보다 더 많이 가까이 있는 화학과 어제보다 오늘 더 친해져 보는 건 어떨까요?

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수567
Krict Research KRICT 2021년 3분기 간추린 뉴스

KRICT NEWS2021 화학창의콘텐츠 공모전 개최화학연은 창의적인 화학 콘텐츠를 발굴하는 2021 화학창의콘텐츠 공모전을 개최했다. 7월 1일부터 8월 31일까지 열린 이번 공모전은 화학의 역할 및 중요성을 알리고, 화학에 대한 관심과 흥미를 끌 수 있는 작품을 공모했다. 올해는 특별히 캐릭터 부문이 신설되어, 캐릭터 부문과 영상 부문의 두 부문으로 나눠 진행됐다. 수상작은 굿즈웹툰애니메이션카드뉴스등 온오프라인 홍보 콘텐츠 제작과 유튜브 광고영상 등에 활용된다. 이밖에도 한국화학연구원 홈페이지와 화학대중화 플랫폼 케미러브, 유튜브, SNS 등과 전시행사 등에도 화학의 역할과 가치를 알리는 콘텐츠로 활용될 예정이다.  KRICT NEWS안전보건경영시스템(KOSHA-MS) 인증 수여식최근 사업장 내 유해위험요소의 다양화와 중 대재해처벌법 제정에 따라 안전보건관리체계고도화의 필요성이 높아지고 있는 가운데 화학연 안전보건경영시스템(KOSHA-MS) 인증 수여식이 9월 30일 행정동 대회의실에서 개최됐다. 안전보건경영시스템은 사업장의 산업재해 예방을 위해 안전보건관리체계를 구축하고 최적의 작업환경을 조성유지할 수 있도록 기업 내 물적, 인적 자원을 효율적으로 배분하여 조직적으로 관리하는 경영시스템으로 세계유수의 표준화 기구 및 인증기관이 참여해 공동 제정한 단체 규격 성격의 국제인증이다.. KRICT NEWS한국화학연구원 2021-01 기술소개자료집(SMK) 발간화학연 유망기술의 기업 접근성 향상과 기술이전 및 사업화 촉진을 위한 2021 상반기 유망기술소개자료집(SMK)이 발간됐다. 수록된 대상기술은 공개특허 1,492건, 등록특허 322건이며 해외 패밀리 특허 정보도 추가 업데이트 되었다. 자료집은 대상기술을 기술관점으로 분류한 요소기술별 자료집과 시장관점으로 분류한 기술활용영역별 자료집의 2가지 형태로 구성되어 있다. 화학연 기술사업화실이 연구원 우수기술의 강한 확보 및 기술이전 목표에 따라 수립추진 중인 KRICT IP 경영 및 기술확산 기본계획의 일환으로 발간되었다. KRICT NEWS자랑스러운 화연인 명패 부착식화학연 창립 45주년 기념 수상자들의 명패 부착식이 9월 6일 N2동(행정동) 로비에서 거행됐다. 화학연 명예의 전당은 임직원의 자긍심 고취와 사기 진작을 위해 지난 2018년 행정동 1층 강당 좌측 벽면에 24.5㎡ 크기로 조성되었으며, 육각형 모양의 명패에 1984년 이후 KRICT인 수상자와 연구대상 수상부서 등의 명단을 기록하고 있다. 이날 새로 부착된 2021년 자랑스러운 화연인 명패에는 국가과학기술연구회 이사장상과 올해의 KRICT인상, 연구대상 및 우수직원상 수상자들의 이름이 새겨졌다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수570
Krict Research 혼합 화학물질의 복합위해성을 예측해 안전한 화학제품 개발 지원한다

KRICT 온새미로* 온새미로는 있는 그대로, 자연 그대로라는 뜻의 순우리말입니다.혼합 화학물질의 복합위해성을 예측해안전한 화학제품 개발 지원한다화학플랫폼연구본부의약바이오연구본부* 온새미로는 있는 그대로, 자연웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스 개념도화학연 화학안전연구센터가 화학제품 내 포함된 다양한 화학물질의 칵테일 효과(복합독성)를 예측할 수 있는 웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스(Toolbox)를 개발해 7월 20일부터 연구센터 웹사이트(chemsafety.krict.re.kr)를 통해 시범 서비스(www.mratoolbox.org)를 시작했다.이 서비스를 통해 기업 및 연구자들은 제품 개발 과정에서 다양한 물질 배합에 따른 제품 혼합물의 복합위해성을 사전에 예측함으로써, 보다 안전한 제 품을 설계하는 데 도움을 받을 수 있다. 위해성은 유해한 화학물질이 노출되는 경우 사람의 건강이나 환경에 피해를 줄 수 있는 정도로, 화학물질 고유의 유해성에 노출량을 고려한 개념이다.이번에 공개된 툴박스는 화학제품개발 기업 및 연구자들에게 구성물질 성분정보를 토대로 제품 혼합물의 복합독성과 노출평가를 고려한 복합위해성예측을 지원하는 툴이며, 금번 버전에서는 주요복합독성 예측모델 4종을 탑재하여 제공한다.툴 박스의 주요 기능은 ▲구성물질 정보기반 복합 독성 예측(환경독성), ▲화학물질의 물리화학적 정보, ▲물질안전보건자료(MSDS) 유해성 정보 및 규제정보, ▲입력 데이터 보안강화 기능(개인 PC 및 서버 선택저장), ▲예측결과 보고서 제공 등의 서비스를 포함하고 있다.이번 웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스 시범서비스 오픈과 더불어 올해 하반기 중 기업 및 연구자를 대상으로 시연회도 개최할 예정이다. 화학안전연구센터는 2022년도에는 화학제품의 노출량을 고려한 복합위해도 산정기능과 데이터가 부족한 화학물질의 물성과 유해성을 예측하는 기능을 탑재한 보다 강력한 툴박스 버전 2.0을 공개할 예정이다.김종운 화학안전연구센터장은 글로벌 화학물질관리기술이 물질 중심에서 제품 중심으로 확장되고, 정부 중심에서 기업 중심으로 전환되고 있다. 금번에 개발된 툴박스는 아직 제한된 범위의 기본적인 기능을 제공하고 있지만, 화학연이 선도적으로 화학제품의 복합위해성 예측 및 안전설계를 지원할 수 있는 플랫폼 제공에 의의가 있다라고 밝혔다.화학연 이미혜 원장은 국내외 기업 및 연구자들이 화학제품 개발단계에서 제품의 안전과 지속 가능성을 고려하여 시장 경쟁력을 강화해 나갈 수 있도록 지속적으로 툴박스의 기능을 확장발전시켜 나갈 예정이다라고 말했다.화학안전연구센터는 2014년 설립되어, 화학물질통합관리시스템 구축, 유해물질 누출대응 모바일 앱 개발, 화학사고 대응 방제재를 개발보급하였다. 현재는 화학사고 예방 및 저감기술 측면에서의 국민안전 및 화학산업계 기술지원을 위한 제품안전설계(Safe-by-Design) 중심의 화학안전 플랫폼 기술개발 연구에 집중하고 있다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수562
Krict Research 코딩 못해도 손쉽게 활용 가능한 화학 분야 인공지능 플랫폼 ‘ChemAI’ 서비스 출시

KRICT 온새미로* 온새미로는 있는 그대로, 자연 그대로라는 뜻의 순우리말입니다.코딩 못해도 손쉽게 활용 가능한 화학 분야인공지능 플랫폼 'ChemAi' 서비스 출시화학플랫폼연구본부* 온새미로는 있는 그대로, 자연ChemAI의 웹페이지 화면화학연 신약기반기술연구센터 이창훈 박사 연구팀과 울산과학기술원(총장 이용훈) 이세민 교수 연구팀이 대장암에 대한 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용 기술을 개발하였다. 항체 기반 치료제와 차별화된, 새로운 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질만의 고유한 작용기전을 발견함에 따라 대장암 치료제 개발을 위한 핵심 실마리를 찾게 되었다. 최근 항암면역치료제가 피부암, 폐암 및 간암 등 다양한 암에 뛰어난 임상효과, 즉 면역력 증강을 통한 뛰어난 암 치료 효능이 있는 것으로 알려져, 혁신적 치료법으로 큰 관심을 받고 있다.따라서, 전세계적으로 항암면역치료제를 다양한 암종으로 확장하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 현재까지 임상에서 사용 허가된 항암면역치료제는 모두 항체기반의 치료제로, 다양한 암종에 적용하기 쉽지 않고 복약이 어렵다는 점 등의 많은 한계점을 가지고 있다.이에 연구팀은 암세포 성장 촉진 단백질인 엑토-5-뉴클레오 티다제의 활성을 저해하는 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용기술을 개발하였다. 엑토-5-뉴클레오 티다제는 체내 암세포 및 종양 내 면역세포에서 증가하는 단백질이다.이번 연구에서 기존 항체치료제가 종양 내에서 면역기능이 떨어진 T세포의 수를 줄이는 것이 주요 작용기전인 반면, 저분자 기반의 엑토-5-뉴클레오티다제 억제물질은 종양 내 T세포가 암세포를 잘 사멸시킬 수 있도록 다시 활성화시키는 것이 주요 작용기전임을 발견하게 되었다. T세포는 중요한 면역세포의 일종으로, 종양 내 주변 면역세포들의 면역활성을 떨어뜨리는 조절 T세포와 종양 내 다양한 인자들로 인하여 면역기능이 떨어진 소진 T세포를 포함하는 개념이다.인공지능 플랫폼 ChemAI 서비스를 개발한 화학데이터기반연구센터 연구자들(좌로부터 장승훈 박사, 장현주 센터장, 나경석 연구원)이러한 기존 항체치료제와 차별화된 독특한 작용 기전을 통해 여러 가지 암종에 대한 적응증 확장이 가능하고, 기존 항체치료제 등과의 다양한 병용요법 적용 등의 방식으로 항암면역치료 효과를 대폭향상시킬 수 있다. 또한 먹는 방식으로 복용하여 편의성을 향상시키는 장점이 있다.화학연 화학데이터기반연구센터가 사용자의 데이터를 자유롭게 활용하여 인공지능을 연구에 활용할 수 있는 웹기반 인공지능 플랫폼 ChemAI를 구축하였다. 이에 따라 인공지능에 대한 경험이 전혀 없는 연구자도 ChemAI를 통해 자신의 연구데이터를 활용하여 컴퓨터 코딩 없이 인공지능 연구를 수행할 수 있게 되었다. 본 서비스는 8월 30일부터 ChemAI 웹사이트(www.ai.chemdx.org)를 통해 시범서비스를 시작했다.ChemAI는 화학데이터에 특화된 인공지능 플랫폼으로, 플랫폼을 통해 인공지능 알고리즘에 화학데이터들의 상호 관계를 학습시키고, 이를 통해 가상의 화합물의 화학적 특성을 예측하는 모델을 만들수 있다. 이러한 인공지능 모델은 미지의 화합물에 대해 실험적인 합성이나 분석 없이 화합물의 특성을 예측할 수 있게 한다. 특히 ChemAI는 화학분야의 데이터에서 주로 사용되는 화합물의 조성, 분자구조, 결정구조 등의 사용자의 데이터를 웹사이트에서 사용자가 직접 업로드하여 편하고 쉽게 사용하도록 구성되어 있다.화학데이터에 인공지능을 적용하기 위해서는 화합물을 이루는 원소의 특성이나 화합물의 구조 정보처리를 위한 코딩이 필수적이다. 따라서 어려운 코딩 문제로 인공지능을 연구에 활용하지 못하는 경우가 많았다. 하지만, ChemAI틀 통해 컴퓨터 코딩없이 사용자가 자신의 데이터를 자유롭게 활용하여 쉽게 인공지능 예측 모델을 만들 수 있게 되었다. 또한 ChemAI에서 제공되어 있는 16개의 인공지능 알고리즘을 활용하여 사용자의 데이터 특성(화합물 조성, 분자구조, 결정구조, 이미지 등)에 따라 적절한 인공지능 알고리즘을 자동으로 추천해 주는 기능을 가지고 있어, 맨 처음 인공지능을 활용하는 사용자들에게 가이드라인을 제공하고 있다.이와 함께 코딩 문제와 더불어 인공지능을 처음 접하는 연구자들에게 중요하면서도 어려운 하이퍼파라메터 최적화 문제를 돕기 위해, 본 플랫폼에서는 인공지능 알고리즘에 따른 하이퍼파라메터 최적화를 자동으로 수행하여 인공지능 모델을 만들어 주는 기능을 탑재하였다. 이를 통해 알고리즘에 대한 깊은 이해 없이도 쉽게 인공지능 예측 모델을 만들 수 있는 환경을 제공한다. 하이퍼파라메타는 인공지능 알고리즘을 구성하기 위한 설정값으로 이를 최적화하여 인공지능 예측 성능을 극대화할 수 있다. 한편 ChemAI에서 제공하는 인공지능 알고리즘 중에는 연구센터에서 자체 개발한 DopNet(도프넷) 알고리즘을 포함하고 있다. DopNet 알고리즘은 화학적으로 도핑된 소재의 물성 예측에 특화된 인공지능 알고리즘으로, 개발 및 응용연구 결과는 계산 재료 분야의 권위있는 학술지인 npjComputational Materials 저널(IF=12.4)에 발표되어 그 성과의 우수성을 인정받았다.화학연 이미혜 원장은 ChemAI는 국내에서 최초로 공개되는 화학분야에 특화된 인공지능 플랫폼이라며 산학연 연구자들에게 인공지능 활용의 문턱을 낮추어 연구데이터를 활용한 인공지능 연구를 활성화 시키는 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다고 말했다.연구센터에서는 향후에도 화학분야에 특화된 인공지능 알고리즘 개발 및 응용의 지속적인 연구를 통해 ChemAI에 새로운 기술을 탑재하여 플랫폼의 성능을 고도화할 예정이다. ChemAI 플랫폼 활용에 대한 시연은 ChemAI에서 동영상으로 제공되고 있으며, 유튜브 Data-KRICT 채널의 ChemAI 소개로 쉽게 찾아볼 수 있는 동영상을 제공하고 있다. 이번 연구는 화학연 주요사업 지원으로 수행되었다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수554
Krict Research 저분자 기반의 항암면역치료제로 대장암 치료의 실마리를 찾다

KRICT 온새미로* 온새미로는 있는 그대로, 자연 그대로라는 뜻의 순우리말입니다.저분자 기반의 항암면역치료제로대장암 치료의 실마리를 찾다의약바이오연구본부* 온새미로는 있는 그대로, 자연단세포 전사체 분석 및 유세포 분석 기술을 동시에 활용하여 엑토-5- 뉴클레오 티다제 억제제의 항암면역치료제의 작용기전 및 대장암 적용 가능성을 규명했다.화학연 신약기반기술연구센터 이창훈 박사 연구팀과 울산과학기술원(총장 이용훈) 이세민 교수 연구팀이 대장암에 대한 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용 기술을 개발하였다. 항체 기반 치료제와 차별화된, 새로운 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질만의 고유한 작용기전을 발견함에 따라 대장암 치료제 개발을 위한 핵심 실마리를 찾게 되었다. 최근 항암면역치료제가 피부암, 폐암 및 간암 등 다양한 암에 뛰어난 임상효과, 즉 면역력 증강을 통한 뛰어난 암 치료 효능이 있는 것으로 알려져, 혁신적 치료법으로 큰 관심을 받고 있다.따라서, 전세계적으로 항암면역치료제를 다양한 암종으로 확장하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 현재까지 임상에서 사용 허가된 항암면역치료제는 모두 항체기반의 치료제로, 다양한 암종에 적용하기 쉽지 않고 복약이 어렵다는 점 등의 많은 한계점을 가지고 있다.이에 연구팀은 암세포 성장 촉진 단백질인 엑토-5-뉴클레오 티다제의 활성을 저해하는 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용기술을 개발하였다. 엑토-5-뉴클레오 티다제는 체내 암세포 및 종양 내 면역세포에서 증가하는 단백질이다.이번 연구에서 기존 항체치료제가 종양 내에서 면역기능이 떨어진 T세포의 수를 줄이는 것이 주요 작용기전인 반면, 저분자 기반의 엑토-5-뉴클레오티다제 억제물질은 종양 내 T세포가 암세포를 잘 사멸시킬 수 있도록 다시 활성화시키는 것이 주요 작용기전임을 발견하게 되었다. T세포는 중요한 면역세포의 일종으로, 종양 내 주변 면역세포들의 면역활성을 떨어뜨리는 조절 T세포와 종양 내 다양한 인자들로 인하여 면역기능이 떨어진 소진 T세포를 포함하는 개념이다.저분자 기반 항암면역치료제를 개발한 화학연 연구진.이러한 기존 항체치료제와 차별화된 독특한 작용 기전을 통해 여러 가지 암종에 대한 적응증 확장이 가능하고, 기존 항체치료제 등과의 다양한 병용요법 적용 등의 방식으로 항암면역치료 효과를 대폭향상시킬 수 있다. 또한 먹는 방식으로 복용하여 편의성을 향상시키는 장점이 있다.특히 저분자 기반 항암면역치료제가 대장암에서 종양 내 T세포의 활성을 회복시킴으로써 대장암 치료제로써 활용이 가능하다는 것을 이번연구를 통하여 확인하였다. 대장암의 경우 현재까지 항체기반 항암면역치료제들의 성공적인 치료효과를 확인하지 못하고 있기 때문에 엑토-5-뉴클레오티다제 억제물질의 대장암 치료제로써의 적용가능성은 큰 의미를 가진다.화학연 이미혜 원장은 이번 연구결과는 대장암 모델을 기반으로 저분자 기반 항암면역치료제의 효과를 입증함으로써 현재까지 대장암에서의 중화항체 치료제들(키투로다, 옵디보)의 치료효과의 한계성을 극복하였고, 이를 통해 향후 대장암에 대한 새로운 항암면역치료제가 개발될 수 있을 것으로 기대한다라고 말했다.이번 연구 성과는 종양면역학 분야의 세계 1위 국제학술지인 종양면역치료 의학저널 (Journal for Immunotherapy of Cancer) 인터넷판(7월)에 게재됐다. 이번 연구는 한국화학연구원 주요사업으로 수행됐다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수542
Krict Research 일본 등 해외에서 전량 수입하는 고내열 투명 플라스틱 소재 국산화 시동

KRICT 온새미로* 온새미로는 있는 그대로, 자연 그대로라는 뜻의 순우리말입니다.일본 등 해외에서 전량 수입하는고내열 투명 플라스틱 소재 국산화 시동화학소재연구본부* 온새미로는 있는 그대로, 자연탄화수소 사슬 길이와 단량체 조성 제어로 우수한 연신성을 갖는 고내열 투명 환형올레핀 고분자.화학연 고기능고분자연구센터 김용석박성민 박사 연구팀이 일본기업에서 독과점하고 있는 고내열 투명 고분자 핵심소재 개발에 성공했다. 화학연이 새로 개발한 소재는 기존보다 늘어나는 성질이 2배 이상 향상된 환형올레핀 기반의 고내열 투명고분자 소재이다.환형올레핀 고분자 소재는 디스플레이, 5G 및 IoT 미래 정보전자재료의 핵심소재 중 하나로, 산업적중요성과 다양한 응용 확장 가능성을 가지고 있다. 하지만 대부분의 상용화된 환형올레핀계 고분자 소재는 엄격한 기술보안 하에 일본기업에 의해 개발되었고, 국내 수요는 일본 수입에 의존하고 있어, 자체적인 기술 개발이 절실한 상황이었다.현재 환형올레핀계 고분자 글로벌 시장의 크기는 1조원 이상의 가치로 추정되며 연평균 3%의 성장률을 가진 유망한 고분자소재 분야이다. 또한 향후 정보전자 분야 뿐만 아니라 의료기기, 패키징 시장등에서도 응용이 확대될 것으로 기대되며, 소재 분야 관련 국내 기업과의 적극적인 협업을 통해 국내개발이 가속화될 것으로 전망된다.환형올레핀 고분자 소재는 노보넨 계열 단량체(고리형 탄화수소 분자구조가 포함된 단량체)로부터 제조되는 고분자 플라스틱의 일종이다. 다른 고분자소재 대비 수분을 덜 흡수하고, 유전율(절연체가 전자를 모아 전자 흐름을 방해하는 성질)이 매우 낮아 디스플레이용 기판 및 5G 기판 등의 미래정보 전자 소재로도 활용이 가능하다는 장점이 있다. 또한 기계적 강도, 투명도와 내열성 등의 물성이 우수한 소재이다.하지만 필름화 공정이 어렵고 신축성이 부족한 점은 환형올레핀 고분자 소재의 응용확대를 위해 극복해야 하는 문제점이다. 특히 휘거나 접을 수 있는 정보전자재료로 활용하기 위해서는 단방향으로 잡아당길 때 부러지지 않고 늘어날 수 있는 비율인 연신율 개선 기술이 필수적이다. 일본에서도 개발을 위해 공을 들이고 있는 핵심 기술이기도 하다.이에 연구팀은 노보넨 계열 단량체에 새로운 촉매시스템을 적용하여 성공적으로 환형올레핀 고분자 소재를 중합하였다. 환형올레핀 고분자에 포함된 단량체 함량에 따라 소재 가공온도에 영향을 주는 고분자 유리전이온도를 92℃ 부터 192℃까지 자유롭게 조절하였다. 또한 용매에 녹이거나 가열하는 공정을 통해 손쉽게 필름을 제조할 수 있었다.이와 함께 연신율을 4%~245% 범위까지 제어하여, 기존 대비 최고 2배 이상 늘어나는 물성을 확보하여 쉽게 부러지는 종래의 노보넨계 환형올레핀 고분자 소재의 단점을 극복하였다. 포항가속기 연구소의 광각 X-선 산란 (WAXS) 분석을 통해 연신율 증가를 구조적으로 규명하였다.화학연 이미혜 원장은 이번 성과가 환형올레핀 고분자 개발의 핵심기술을 확보하고 소재에 대한 원천적인 이해도를 높여, 일본 소재에 대한 의존을 줄이고 관련 소부장산업 경쟁력 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대한다고 말했다. 이번 연구 성과는 고분자 분야의 권위 있는 학술지인 매크로몰레큘즈 (Macromolecules) 7월호에 표지논문으로 게재됐으며, 한국화학연구원 주요사업 지원으로 수행됐다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수566