KRICT 한국화학연구원

KRICT 포커스   제2의 천연 에너지 '골드수소'를 캐낸다면         세계 곳곳에서 속속 발견되고 있는 천연수소 매장지 소식이 많은 이목을 끌고 있습니다. 올해 2월에는 유럽의 알바니아에서 사상 최대 규모의 천연수소 우물이 모습을 드러내 더욱 관심이 높아지고 있습니다. 값비싼 비용 대신 땅만 파면 나온다는 천연수소의 활용 가능성은 여전히 미지수입니다. 하지만 실현된다면 탄소배출도 없고 생산비용도 낮은 에너지의 신기원이 열릴 수 있다고 하니 그 잠재력만으로도 가슴 뛰는 일이 아닐 수 없습니다. 화제의 ‘골드수소’와 화학연의 상용화 관련 기술을 알아봅니다.     Chapter 01 찾은 폭발사고, 원인이?       올해 2월 8일, 과학저널 <사이언스>는 알바니아의 크롬광산에서 발견된 천연수소 샘의 동영상을 관련 기사와 함께 소개했습니다. 깊은 지하에서 보글보글 끊임없이 기포가 올라오는 이 물웅덩이는 샘플 조사 결과 연간 11톤가량의 수소를 배출하고 있는 것으로 측정됐습니다. 광산 내 산재한 다른 갱도와 동굴의 천연수소 분출구를 모두 합하면 방출량이 200톤 이상일 거라고도 추정되었는데요.   <a :="" area-hidden="true" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" data-linkdata="{" data-linktype="img" https:="" mdaxnzewotmyotmzntg5.sfumy0tmazkhswywq7al1rhqcxqq_s7malyae4uq_pmg.m9_rdquj44rkegwueflyxvo2tghypn8whsypbghn8seg.png="" mjayndazmjbfmtuz="" postfiles.pstatic.net="" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;"> 알바니아 북동부 불키저 지역 크롬광산의 갱도 950m 아래 위치한 물웅덩이에서 연구팀이 거품이 일며 수소가스를 뿜어내는 주요 방출점을 전등으로 비추고 있는 모습. (사진=사이언스)   <a :="" area-hidden="true" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" data-linkdata="{" data-linktype="img" https:="" mdaxnzewotmzmdeynzu4.cp1hb_ckv1xfkenr2qgputbv7-aq2rwsu2k62gxdc0ig.j3quvonwoq5hjiqfwb6vzgczbp4zibbjllhd76mpjcsg.png="" mjayndazmjbfotug="" postfiles.pstatic.net="" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;"> 천연수소 동영상이 궁금하다면 (https://www.science.org/content/article/gusher-gas-deep-mine-stokes-interest-natural-hydrogen) <hr -180px="" 1.53.0="" 432px="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" basic="" class="se-hr" editor-static.pstatic.net="" height:="" img="" style="margin: 0px auto; border-top: 0px; background-image: url(" v="" width:="" /> 탐사를 진행한 프랑스 그로노블알프스대학 연구진이 이 광산에 관심을 갖게 된 것은 1992년 이래 세 차례나 발생한 큰 폭발사고 때문이었습니다. 치명적인 가연성 가스의 정체가 천연수소일 가능성에 주목한 것이지요. 그간의 상식에 따르면 수소는 대부분 물과 유기화합물의 형태로만 존재하는 것으로 알려져 왔습니다. 따라서 순수한 수소를 분리하기 위해서는 상당한 비용의 추가적인 산업 공정이 필수였습니다. 현재까지 개발된 수소 생산 방식은 이산화탄소 배출량에 따라 크게 3가지의 색깔로 구분됩니다. 석유화학·철강 산업 등에서 부산물로 나오는 그레이수소, 수소 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 지층과 해양에 격리하는 블루수소, 그리고 재생에너지인 태양광과 풍력 등을 이용해 물을 전기분해하는 그린수소입니다. 이 가운데 가장 이상적인 모델은 이산화탄소가 발생하지 않는 그린수소입니다. 하지만 전기분해 장치나 재생에너지의 전력 생산 비용으로 인한 경제성 확보까지는 아직 넘어야 할 기술적 난제가 많지요. 이에 따라 전 세계 수소 생산량의 90% 이상은 여전히 화석연료 기반의 그레이수소가 차지하고 있습니다. 이 과정에서 전 세계 항공산업에 맞먹는 약 9억 톤의 이산화탄소가 배출되고 있습니다.     <a :="" area-hidden="true" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" data-linkdata="{" data-linktype="img" https:="" mdaxnzewotmzmdc3mtq3.cdurqhx53tez51sv3mg1qxtdfeqcwmhsytfx_3gv4neg.63rhpoxne1ecqqrn2x9gbwtgqgaj_nopwfggkqee4y8g.png="" mjayndazmjbfmte2="" postfiles.pstatic.net="" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;">   Chapter 02 지각 밑 수소가 올라온다고?     상당수의 과학자와 사업가들은 꽤 오래 전부터 기존에 알려진 것과 달리 지구 지각 내에 자연적으로 천연수소 매장지가 존재할 가능성을 탐색해왔습니다. 1987년 서아프리카 말리에서 우물을 파던 중 새어나온 정체불명의 가스가 중요한 발단이 되었지요. 물을 찾기 위해 판 108미터 깊이의 시추공에서는 물 대신 바람이 새어 나왔는데 한 인부의 담뱃불에 옮겨 붙으며 폭발이 일어났습니다. 작업자들이 간신히 불을 끄고 구멍을 막을 때까지 몇 주간에 걸쳐 계속된 반투명색의 불꽃은 연기가 없었다고 합니다. 이 얘기를 들은 한 사업가가 석유 컨설팅 회사에 의뢰해 봉인된 구멍을 열고 조사해보니 구멍에서 나오는 기체의 98%가 수소였습니다.     <a :="" area-hidden="true" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" data-linkdata="{" data-linktype="img" https:="" mdaxnzewotmzmtu1mta5.qj9p1impyav28h752ox7pp8m0hxglzbzbkri6ruqayeg.pxavyzpnjlbtk5byud3qteuellbjxb4vonvn788du9kg.jpeg="" mjayndazmjbfmjkw="" postfiles.pstatic.net="" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;"> 1987년 서아프리카 말리의 우물 시추공에서 폭발사고가 일어나고 25년이 지난 2012년 수소가 나온다는 게 확인된 뒤 본격적인 조사에 들어갔고 2018년 그 결과를 담은 논문이 발표됐다. 상공에서 원형으로 보이는 지역에 반경에 따라 시추공을 뚫어 발생한 수소 농도를 측정한 그래프. (사진=수소에너지국제저널)   이 소식은 그간 천연수소의 존재 가능성을 내포하고 있던 과거의 논문과 조사보고서들이 활발히 재조명되는 계기가 되었습니다. 가장 오래된 것은 주기율표의 아버지 멘델레예프가 1888년 우크라이나의 한 석탄광산을 조사하다가 수소가 새어나온다고 작성한 보고서였습니다. 1970년대에는 해저 산맥의 열수분출구에서 발생하는 수소, 1980년대에도 미국의 석유 시추공에서 검출된 수소에 대한 논문이 있었지요. 석유나 천연가스에만 관심 있던 산업계는 이런 사실을 간과했지만 과학계에서는 상당한 흥미를 가지고 천연가스 매장지의 자연적인 발생 경로를 연구했습니다. 여러 가설들 중에 가장 주목받는 이론은 지구의 지질활동이 천연수소를 만든다는 것입니다. 관련 연구에 따르면 천연수소는 사문석화(serpentinization)*라는 과정을 통해 만들어집니다. 지각 아래 맨틀의 상부에는 철이 풍부한 감람석이 많은데 이 철 성분이 물과 반응해 사문석이 되는 과정에서 천연수소가 만들어지는 것입니다. *사문석화(serpentinization): 고온에서 물은 철분이 풍부한 사문석 같은 암석과 반응하여 수소를 생성한다.     <a :="" area-hidden="true" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" data-linkdata="{" data-linktype="img" https:="" mdaxnzewotmzmjkymdqw.30f-vxeu9rkvqyolbz9mjfzklfzfvjwcktg7uf6lxv8g.sgjf8jyuwd7uss2jqnyojg5qx67lhr8qj7xwvjrj6z4g.png="" mjayndazmjbfntug="" postfiles.pstatic.net="" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;"> 땅속 자연수소가 생성되는 세 가지 환경. (자료=사이언스 2023년 2월호)   이와 함께 지구 중심의 외핵이나 멘틀에 포함된 수소가 지각판 경계와 단층을 따라 상승하고 있을 가능성도 제시되고 있는데요. 이렇게 만들어진 수소는 작고 가벼운 성질로 암석의 틈을 통해 올라가다가 투과성이 낮은 소금 암석층 아래 고이게 됩니다. 말리의 우물이나 알바니아의 광산 같이 현재 전 세계적으로 수백 개 이상이 보고되고 있는 천연수소 누출 현상은 이런 암석층을 우연히 뚫은 것으로 여겨지고 있지요.   Chapter 03 21세기 보물지도를 찾아서 <사이언스>의 기사가 나온 직후 알려진 미국 지질조사국(USGS)의 미발표 보고서도 천연수소에 대한 관심을 고조시키고 있습니다. 최근 미국과학진흥협회 학술회의에서 일부 내용이 공개된 USGS의 천연가스 관련 보고서는 전 세계 지하에 매장되어 있는 천연수소의 양을 5조 톤으로 추정하고 있습니다. 현재 전 세계 수소 소비량인 1억 톤을 기준으로 할 경우 5만 년 동안 쓸 수 있는 양입니다. 이에 따라 영국 파이낸셜타임즈 등의 외신은 지난 세기의 유전개발 붐 같은 ‘수소 골드러시’가 재현될 수 있다고도 전망하고 있는데요. 실제로 이미 미국·호주·캐나다·스페인 등의 여러 스타트업들이 천연수소를 찾아 세계 곳곳에서 시추작업을 벌이고 있습니다. 매우 큰 리스크에도 불구하고 3억 달러에 가까운 자금이 몰리고 있는 점을 감안하면 이 새로운 에너지 게임 체인저에 대한 투자자들의 기대가 얼마나 높아지고 있는지를 짐작할 수 있습니다. 미국의 한 수소 채굴기업에 9100만 달러를 투자한 빌 게이츠도 그들 중 하나입니다. 우리나라 역시 지난해 한국석유공사가 전국 5개 지점의 측정 장치에서 천연수소 발생 사실이 확인돼 정밀 분석 중이라고 하는데요. 물론 이 가운데 대부분의 수소는 현재의 채굴 기술로는 접근이 불가능할 가능성이 높습니다. 하지만 극히 일부만 추출에 성공해도 국제에너지기구(IEA)가 예상하는 미래 수요량(2070년경 연간 5억 톤)을 수백 년에 걸쳐 충족할 수 있습니다. 수소 에너지 시대의 가장 큰 관건인 친환경 수소 생산 문제가 일거에 해소될 수 있는 것이지요.   Chapter 04 채굴해도 옮기지 못하면?     국내외를 가리지 않는 ‘골드수소’ 소식은 화학연의 관련 연구개발에 대한 관심도 높이고 있습니다. 특히 땅 속에서 채굴하는 천연수소를 저장하고 사용처까지 운송하는 데 활용될 가능성이 높은 연구성과들이 다시 뜨거운 주목을 받고 있는데요. 세상에서 가장 가볍고 부피당 에너지 밀도가 매우 낮은 수소는 압축이나 액화가 쉽지 않습니다. 예를 들어 우리나라가 세계 최초로 상용화한 수소연료전지 승용차에는 5킬로그램 용량의 수소탱크가 탑재됩니다. 실내체육관만한 부피의 수소를 승용차의 작은 탱크에 압축해서 싣고 다니려면 천연가스(CNG) 버스의 3배가 넘는 초고압이 필요하지요. 또 수소기체는 희토류와 전이금속에 잘 흡수돼 저장용기와 배관의 부식을 유발하기도 합니다. 따라서 수소연료전지 승용차와 현재 주종을 이루는 수소 저장·운송 기술(수소를 –253℃로 액화해 고압수소탱크로 옮기는 방법)은 카본 소재의 특수 설비가 필요하고 장기 보관도 어렵습니다. 이에 따라 화학연은 초고압·극저온의 고가 특수 장치 대신 수소를 제3의 안전한 화학물질과 결합시킨 뒤 다시 수소로 전환하는 기술을 활발히 연구해왔습니다.     2023년 국가연구개발우수성과 100선에 선정된 암모니아에서 저비용으로 수소 생산이 가능한 촉매 기술(채호정 박사팀) 연구진. 좌측부터 화학연 화학공정연구본부 김영민 박사, 채호정 박사, Do Quoc Cuong 박사, 김거종 박사.   2023년 국가연구개발우수성과 100선에 빛나는 ‘암모니아로부터 고효율 수소 생산 촉매 기술’이 대표적입니다. 이 기술은 저장과 운송이 어려운 수소 대신 암모니아를 운반체(carrier)로 활용해 저비용으로 수소를 이송하고 활용할 수 있도록 합니다.   수소를 포함하고 있는 암모니아(NH3)는 상온·상압에서도 쉽게 액화할 수 있고 먼 거리 이동도 쉽고 안전합니다. 또 이미 많은 산업 분야에서 사용 중이라 기존의 인프라 활용도 가능하지요. 하지만 암모니아에서 수소 원자를 분리해 기체 상태의 분자로 재결합시키는 과정에서 고가의 귀금속 촉매가 필요했는데요. 화학연 연구진이 저렴한 비귀금속 촉매를 사용하면서도 암모니아 분해 공정의 효율은 더욱 높이는 기술을 개발한 것입니다.   개발된 암모니아 분해용 촉매 반응 모식도 및 향상된 암모니아 분해 성능을 나타내는 그림. (오른쪽 그래프에서 x축은 반응온도를 y축은 암모니아 분해율을 나타냄. 그래프 선이 위쪽으로 위치할수록 암모니아 분해 성능이 우수함.) 화학연은 앞서 2019년에도 독일과 일본의 극소수 연구팀만 보유하고 있던 ‘액상유기물 기반 수소 저장체(LOHC)’의 독자 개발에 성공해 국가연구개발우수성과 100선에 선정된 바 있습니다. LOHC는 현재 연료로 사용하는 디젤과 유사한 액상화합물로 대용량의 수소를 저장할 수 있으며 장시간 외부 자극에 노출돼도 쉽게 변하지 않아 평범한 드럼통에도 수소 보관이 가능합니다. 화학연이 개발한 이 LOHC는 수소 추출 효율도 독일과 일본의 기술보다 높습니다. 이에 따라 충전소 설치와 수소차 보급 확대의 큰 걸림돌인 고압수소를 대체할 새로운 수소 연료로도 주목을 받으며 저장·운송·활용까지 수소 사이클 전반에 응용하기 위한 기술개발이 활발히 추진되고 있습니다.   화학공정연구본부 채호정 박사팀 연구진.   Chapter 05 무지갯빛 수소 에너지 시대를 향해   ‘ACS Energy Letters’ 2022년 12월호 표지 논문으로 실린 화학연의 탄소계 전해질막 이미지.     화학연은 비단 골드수소의 저장·운송뿐만 아니라 현재 가장 현실적인 친환경 수소 생산 모델로 각광받는 그린수소의 핵심기술에서도 계속해서 눈에 띄는 연구 성과들을 창출하고 있는데요. 2022년 12월 전 세계 최대 규모의 학술단체인 미국화학회의 국제학술지(ACS Energy Letters)의 표지논문에 선정된 ‘가지사슬 구조의 전해질막’ 기술은 친환경 수전해 기술의 핵심소재인 전해질막의 성능을 기존보다 80% 넘게 향상시킨 것입니다.   이 기술은 특히 흐린 날씨나 바람이 적은 날처럼 태양광·풍력 등의 재생에너지 발전량이 떨어질 경우 수소-산소의 과도한 혼입으로 높아질 수 있는 폭발의 위험도 크게 줄였습니다. 튼튼한 엔지니어링 고분자 기반의 가지사슬 구조로 수소 이온의 ‘높은 전도도’와 수소 기체의 ‘낮은 투과율’이라는 수전해 시스템의 양대 과제를 동시에 해결하는 쾌거였지요.     이어 두 달 뒤에도 다시 한 번 화학연의 친환경 수전해 관련 기술이 세계의 이목을 끌었습니다. 세계 최고 성능과 내구성의 전기화학적 이산화탄소 전환용 음이온교환막 소재 기술을 개발한 것인데요.   개발된 전기화학적 CO2의 CO 전환장치 분리막용 고성능 음이온교환소재 및 이를 이용해 제조한 고품위 분리막.   이 새로운 음이온교환막 소재는 이산화탄소를 화학 원료인 일산화탄소로 전환하는 공정뿐만 아니라 친환경 수전해의 핵심기술로서도 매우 중요한 가치를 지니고 있습니다. 이에 따라 국내 대기업이 기술을 이전받아 국내 최초의 음이온교환막 수전해 상용생산에 박차를 가하고 있다고 전해집니다. 수소 기술 전주기에 걸쳐 고른 활약을 펼치고 있는 화학연의 활약이 그레이, 블루, 그린을 넘어 골드까지 새로운 희망의 색을 더하고 있는 수소 에너지 시대의 현실화에 크게 기여할 수 있기를 기대합니다. <a .="" :="" a="" alt="" area-hidden="true" blockquote="" blogfiles.pstatic.net="" class="se-module-image-link __se_image_link __se_link" co="" data-linkdata="{" data-linktype="img" div="" https:="" id="SE-9068700a-133a-4740-94c9-93d3e43ae3db" img="" mdaxnzewoti1mdi1mzg3.2pe5rdk8mlvpi0kev2x8fk37gjls7dq2fxc-lamaifqg.qlfv0odipig-rnybcdmbq_tgan3ggmasf4je_s4-pf4g.jpeg="" mdaxnzewoti1mjuzmdmx.c1_kx8i_nhuqzee5rwfjd2wgpgd3ikhcd9fwqvgkatig.ivpcgk5uafjr1d4jjrhbn1isk616rus_6-y2yr3nqgig.jpeg="" mjayndazmjbfmjkz="" mjayndazmjbfmtcx="" p="" span="" src="https://blogfiles.pstatic.net/MjAyNDAzMjBfMTcx/MDAxNzEwOTI1MjUzMDMx.c1_kx8i_NhuqZee5RWfjd2WGPGD3IkhCD9fwQvgKATIg.IvpCGK5UafJr1D4jjRhbn1iSK616RuS_6-y2yr3nQGIg.JPEG/302508_377469_5125.jpg?type=w1" style="color: inherit; cursor: pointer; margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font: inherit; vertical-align: baseline; position: relative; display: block;" type="w1">

KRICT 스페셜   이차전지 2라운드, 한국이 바로잡을 수 있을까?       최근 수 년 간 급성장을 거듭해온 글로벌 이차전지 산업계가 제2의 지각변동을 앞두고 숨고르기가 한창입니다. 세계 최대 전기차 생산국인 중국을 견제하려는 각국의 움직임이 핵심부품인 이차전지 관련 정책의 대대적인 변화로 이어지고 있기 때문입니다.     <h2 class="0" style="text-align: justify;">생태계 교란종의 등장</h2>   대한무역투자진흥공사(KOTRA)에 따르면 2023년 중국의 자동차 산업은 다시 한번 사상 최고 기록을 경신했습니다. 생산량과 판매량 모두에서 역대 최대인 3천 만 대를 넘어섰을 뿐만 아니라 500만 대 이상을 해외로 수출하며 일본을 제치고 세계 최대의 자동차 수출국에 등극한 것입니다. 중국 자동차의 굴기(屈起)를 주도하는 것은 기존의 가격 경쟁력에 더해 이제 품질과 상품성까지 확보하고 있는 전기차입니다. 2020년대 들어 본격화된 중국산 전기차 수출로 현재 전 세계에서 굴러다니는 전기차 10대 중 6대가 중국 브랜드를 달고 있습니다. 국내만 해도 이미 전기버스의 절반 이상이 중국산입니다.   서울 은수교통 종로12번 운행차량(BYD eBus-7) (사진=나무위키)   중국은 지난 2009년부터 약 30조 원에 이르는 막대한 보조금을 투입하며 전기차 산업을 육성해왔습니다. 이런 정부의 강력한 지원과 세계 최대의 내수시장을 등에 업은 BYD, 지리, 상하이 같은 자동차 회사들이 마침내 아시아, 유럽, 미국 등으로 세를 넓히며 글로벌 전기차 시장을 좌지우지하는 초강력 태풍으로 발전한 것이지요.   2023 상반기 세계전기차 시장 점유율 그래프 (자료=SNE리서치)   이 가운데 가장 이상적인 모델은 이산화탄소가 발생하지 않는 그린수소입니다. 하지만 전기분해 장치나 재생에너지의 전력 생산 비용으로 인한 경제성 확보까지는 아직 넘어야 할 기술적 난제가 많지요. 이에 따라 전 세계 수소 생산량의 90% 이상은 여전히 화석연료 기반의 그레이수소가 차지하고 있습니다. 이 과정에서 전 세계 항공산업에 맞먹는 약 9억 톤의 이산화탄소가 배출되고 있습니다.   중국산 전기차의 급격한 영향력 확장은 세계 각국의 자동차 산업 정책을 뿌리부터 뒤흔들고 있습니다. 미국의 인플레이션 감축법(IRA), 유럽의 보조금 제도 등 세계 각국의 연이은 산업 보호 조치는 결국 중국산 전기차의 범람을 막기 위한 움직임입니다. 그중에서도 가장 중요한 열쇠로 주목받고 있는 것이 ‘이차전지’입니다. 전기차 기술과 가격구조에서 가장 큰 비중을 차지하는 이차전지 산업의 자체 역량 강화로 중국산 전기차의 대공세를 저지하려는 것입니다.   미국은 IRA를 통해 이차전지 부품의 일정 비율을 북미에서 생산하는 등 일정 요건을 충족할 경우에만 전기차 세액공제 혜택을 주는 방식을 도입했습니다. 유럽연합(EU)도 핵심원자재법(CRMA)을 만들어 자국 내 전기차 생산을 유도하고 있습니다. 한국 역시 최근 중국산 이차전지를 탑재한 전기차의 구매 보조금을 축소하는 방향으로 대응하고 있습니다.   하지만 이 같은 조처들이 세계경기 둔화로 전기차 할인경쟁이 가속화되고 있는 상황에서 중국의 ‘넘사벽’ 가격공세 앞에 얼마나 큰 힘을 발휘할 수 있을지는 미지수입니다. 중국은 핵심광물 확보에서 소재개발, 효율적인 생산공정까지 이미 독자적으로 구축한 수직계열화 생태계를 통해 이차전지 산업 전주기에 걸쳐 규모의 경제에 도달한 상태입니다. 국내 이차전지 기업들이 높은 기술 경쟁력을 지켜온 니켈·코발트·망간(NCM) 등의 삼원계 이차전지 대신 30% 이상 저렴한 중국산 리튬·인산철(LFP) 이차전지를 채택하는 글로벌 완성차 업체들이 점점 더 늘어나고 있는 것도 이 때문입니다. 이에 따라 향후 반도체 이상의 수출주력산업이 될 것이라 전망되어 온 한국산 이차전지는 연평균 20% 이상의 높은 성장률에도 불구하고 세계시장 점유율 면에서는 값싼 중국산에 밀려 계속해서 순위가 낮아지고 있는 상황입니다.       계속되는 점유율 하락   심각성을 인지한 우리 정부 역시 기술적 우위는 물론 시장의 트렌드 변화에 맞춰 새로운 이차전지 연구개발 전략 마련에 많은 힘을 쏟고 있는데요. 지난해 12월 비상경제장관회의를 통해 발표한 ‘이차전지 전주기 산업경쟁력 강화방안’이 대표적입니다. 이 강화 방안은 올해부터 2028년까지 이차전지 산업 전 분야에 걸쳐 이뤄질 38조 원 이상의 대대적인 정책금융 지원 방향을 담고 있습니다. 이차전지 핵심광물의 공급망 안정과 미국 IRA에 대응하기 위한 우리 기업들의 북미 시설투자 지원이 주요 골자를 이루고 있지요.   이차전지 전주기 산업경쟁력 강화방안 (자료=기획재정부 '23.12 발표자료)     양극재와 음극재 등 우리나라가 주도해 온 핵심소재 기술의 경쟁력을 더욱 고도화뿐만 아니라 함께 보다 높은 용량과 안전성의 차세대 이차전지 개발 프로젝트인 ‘글로벌 TOP 전략연구단’의 출범도 예고되었습니다. 현재 한국의 주력산업 발전을 견인해온 정부출연연구소들이 그간의 개별적이고 파편화된 연구 경향을 넘어 다시 한 번 공동의 목표 아래 대규모 협력 연구로 어려움에 처한 국내 산업계에 새로운 기술혁신의 돌파구를 제공할 수 있도록 하려는 것입니다. 이를 위해 가장 적합하고 미래지향적인 비전을 제시하는 출연연을 중심으로 구성될 전략연구단에는 약 1천억 원의 예산과 함께 그간 과학기술계의 오랜 숙원이었던 자율적인 연구 몰입 환경도 확실히 보장하겠다는 게 정부의 복안인데요.         정부와 산업계 모두가 염원하는 ‘초격차 이차전지 기술’의 꿈은 화학연이 지난 40여 년 간 주력해 온 연구개발 목표와 정확히 일치하는 것이기도 합니다. 화학연은 이미 1980년대부터 40년 넘게 이차전지 관련 연구개발에 주력해 온 역사를 가지고 있습니다. 설립 초기 합성 소재를 이용한 광소자와 전자소자 등으로 소재 개발 영역을 확대하던 중 이차전지 산업의 잠재력을 확인하고 2011년 관련 연구조직을 개편해 차세대 이차전지에 대한 연구개발을 본격화하기 시작했지요. 그 가운데서도 현재 가장 주목받는 차세대 이차전지인 전고체 이차전지를 비롯해 또 다른 다크호스인 리튬황 이차전지와 리튬공기 이차전지에 대한 연구가 중점적으로 이어져 왔습니다.       초격차 기술을 향해     ‘전고체 이차전지’는 전기차 화재의 주범으로 지목받고 있는 액체 전해질 대신 고체를 이용하는 리튬이온 이차전지입니다. 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 매개체를 고체로 만들어 단락으로 인한 화재 가능성을 크게 낮추는 것입니다. 또한 전고체 이차전지는 5~10분 정도로 충전 시간이 매우 짧고, 한 번 충전으로 확보할 수 있는 주행거리도 리튬이온 이차전지보다 훨씬 긴 것으로 알려져 중국의 저가 이차전지 공세를 이겨낼 가장 유력한 차세대 이차전지 기술로 주목받고 있습니다.       화학연은 그간 고분자 내에 리튬 전해질염이 녹아 액체 전해질이 없이도 높은 이온 전도를 가지는 전고상 고체고분자 전해질(Intrinsic Solid Polymer Electrolyte)과 자유변형 전고체 리튬 고분자 전지 개발 등 전고체 이차전지 분야에서 빠르게 기술발전을 거듭해왔습니다. 특히 화학연 연구진이 개발한 전고체 이차전지는 기존에 알려진 전고체 이차전지용 고체전해질보다 뛰어난 이온전도도, 유연성의 고분자 고체전해질과 우수한 복합전극 기술이 적용되며 전고체 이차전지 고유의 강점인 에너지밀도와 안전성을 한층 더 향상시킨 것입니다. 이 같은 노력 속에 2022년에는 국내 소재기업에 전고체 이차전지의 핵심기술을 이전하며 갈 길 바쁜 국내 전고체 이차전지 연구개발에 한층 속도를 더하게 됐습니다.       화학연 강영구·석정돈·김동욱 박사 연구팀이 개발한 전고체 전지     화학연의 또 다른 주요 연구 분야인 ‘리튬황 이차전지’는 황(S)을 양극재로 사용합니다. 황은 부존자원도 풍부한 데다 정유와 철강 산업의 부산물로도 많이 생산되기 때문에 이차전지의 가격을 크게 낮출 수 있습니다. 또한 에너지밀도가 이론적으로 리튬이온 이차전지보다 최소 2배에서 최대 10배에 이르는 것으로 보고되고 있어 상용화에 성공할 경우 전기차 이차전지 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산화물 양극 소재 합성에서 시트르산을 첨가해 계층구조를 갖게 한 리튬인산철 양극소재 등 차세대 이차전지의 핵심기술 전반에서 고른 성과를 양산해오고 있는데요. 유럽 자동차 조사업체 제이토다이내믹스(JATO Dynamics)는 “불과 몇 년 전만 해도 구매를 고려하지 않았던 중국 전기차의 브랜드 파워는 이제 저가시장뿐만 아니라 프리미엄 시장에서도 빠르게 높아지고 있다”며 “정책만으로는 전기차와 이차전지의 경제성 문제를 해결할 수 없으므로 결국은 연구개발에 힘을 쓰는 것이 중국산 전기차에 대한 가장 좋은 대비책”이라고 분석하고 있습니다. 현대의 주요 경영이론 중 하나인 ‘메기 효과(catfish effect)'는 기업 혹은 산업의 경쟁력 향상을 위해서는 늘 적절한 위협과 자극이 필요하다고 말합니다. 메기 같은 강한 천적에 대항하며 물고기들이 더 민첩하고 질긴 생명력을 갖게 된다는 것입니다. 현재 전 세계 이차전지 지형 전반에 큰 균열을 일으키고 있는 중국 이차전지 산업 역시 수족관을 휘젓는 메기라 할 만한데요. 중국의 압도적인 물량공세, 그리고 이를 피해 살아남으려는 세계 각국의 혼돈 속에서 이차전지 기술의 선도자인 한국과 그를 견인해온 화학연이 다시 한 번 생태계 질서를 바로 잡는 혁신의 길잡이가 될 수 있기를 기대합니다. <!--[data-hwpjson]{ "documentPr": { "di": "", "dp": { "dn": "test.hwp", "ta": 1, "d1": 5, "d2": 1, "dv": 0, "dr": 1, "do": 1, "vj": "1.1", "an": "Hancom Office Hangul", "av": "13, 0, 0, 711", "ao": "WIN", "ab": "32", "ar": "LE" }, "dis": false, "ds": { "ti": "", "la": "ko", "cr": "", "su": "", "de": "", "cd": "2024-05-22T01:01:59.760Z", "ke": "" } }, "dh": { 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케미가 GREEN 동화   부자가 되는 약보다 화학연 신약이 더 좋아요!    

케미 히스토리   가깝고도 먼 이웃 중국으로 가는 길   충남 서산 대산   <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:="">현대오일뱅크 전경 (출처: 서산시청)     우리나라는 1992년 공식 수교 이후 상이한 정치·안보 체제에도 불구하고 중국과 긴밀한 협력관계를 이어 왔습니다. ‘안보는 미국, 경제는 중국’이라는 ‘안미경중’의 전략적인 외교정책을 바탕으로 경제 교류에 힘쓴 결과 중국은 이제 미국과 유럽을 훌쩍 뛰어넘는 한국의 최대 무역국으로 성장했습니다. 코로나19 사태 이후 차이나머니를 앞세운 팽창주의와 홍콩·신장 위구르 자치구의 인권문제 등으로 중국에 대한 여론이 악화된 상황이지만, 중국은 여전히 우리나라가 간과할 수 없는 중요한 교역국이자 우호적인 협력관계 회복이 시급한 파트너 국가입니다. 충남 서산의 대산산업단지는 이렇게 지난 30여 년 간 순망치한(脣亡齒寒, 입술이 없으면 이가 시리다)의 사이로 서로 밀고 끌며 동북아를 넘어 세계적 강국으로 동반성장 해 온 한-중 양국의 발전사를 가장 잘 보여주는 상징적 공간이라 할 수 있습니다.     (상) 현대오일뱅크 대산석유화학공단 전경 (출처: 서산시청) (하) 한화토탈 대산석유화학단지 전경 (출처: 서산시청)     대산은 울산·여수와 더불어 우리나라를 대표하는 3대 석유화학산업단지 중 하나입니다. 특이한 점은 정부가 아닌 민간이 먼저 개발을 주도했다는 점입니다. 서울올림픽이 열리던 해인 1988년, 오랜 폐쇄와 단절에서 벗어나 대외개방에 나선 중국의 높은 성장 가능성을 확인한 국내 주요 대기업들이 중국과 최단거리(372km)인 대산항을 중심으로 자체적인 부지 조성에 나섰고 여기에 정부와 지자체의 육성 노력이 더해지게 되었지요.   대산산업단지는 중국의 폭발적인 경제성장과 함께 빠르게 성장해 왔습니다. 중국 동남부 해안을 따라 대도시와 산업벨트가 형성되며 사회간접자본에 대한 수요가 치솟기 시작했고, 이에 필요한 석유화학 제품과 아스팔트를 공급하며 대산산업단지 입주기업들의 물동량은 하루가 다르게 늘어났습니다. 지속적인 생산량 증가와 품목 다변화에 따라 수출 대상도 중국을 비롯해 홍콩·대만·필리핀·싱가포르·인도네시아·미국·호주·뉴질랜드 등 60여 개 국가로 확대되었습니다. 이 시기 화학연 역시 석유화학제품의 기초원료인 에틸렌, 프로필렌 생산기술과 석유화학산업 기술자립의 필수요소인 촉매 개발 등을 통해 대산을 비롯한 국내 주요 석유화학산업단지의 수출 경쟁력 확보에 많은 기여를 했는데요.   전 세계적인 탄소중립 의무와 최대 수출국 중 하나인 중국의 성장구조 전환 등 급변하는 글로벌 경제환경 속에 울산·여수와 함께 대한민국 석유화학산업 발전의 일익을 담당해온 대산산업단지의 움직임에도 최근 많은 변화가 일어나고 있습니다. 기존의 석유화학산업 인프라를 활용해 탄소저감형 원료와 부생수소 생산 같은 친환경 신사업 개척에 나서고 있는 것이지요.     화학연 기술이전 메탄올 실증 플랜트   탄소중립 시대의 혁신기술 개발을 견인하고 있는 화학연 역시 다양한 방식으로 대산산업단지의 체질개선 행보를 응원하고 있습니다. 대표적인 사례가 지난해 국가연구개발 우수성과 100선에 선정된 폐폴리스타이렌(스티로폼) 재활용 관련 촉매 기술입니다. 이 기술은 현재 대산산업단지의 주요 기업인 롯데케미칼에 기술 이전되어 실증화와 사업화를 위한 공동연구가 한창인데요. 롯데케미칼은 그린수소 생태계 구축의 열쇠가 될 화학연의 ‘암모니아 기반 수소 생산 촉매’ 기술의 실증과 상용화를 위해서도 긴밀히 협력하고 있습니다.   이보다 앞서 현대오일뱅크, 에코프로 등과 함께 개발해 온 청정연료 메탄올 생산 기술은 이제 상용화 착수를 위한 기술 이전을 앞두고 있습니다. 화학연과 현대오일뱅크, 에코프로 등은 2012년부터 부생가스에 들어 있는 이산화탄소와 메탄으로 메탄올을 생산하는 저비용·고효율 메탄올 제조 플랜트의 실증을 추진했는데요. 하루 10톤 규모의 안정적인 메탄올 생산에 성공하여 순수 국산 기술의 상용화 성공 가능성에 대한 기대감을 높인 바 있습니다.   혁신적인 탄소중립 기술 개발을 향한 화학연의 여정이 떠오르는 경제대국 중국과 최단거리라는 지리적 이점을 발판으로 국내 최대의 석유화학산업 수출기지 중 하나로 도약한 대산산업단지의 저탄소 화학산업 전환이란 새로운 도전에도 큰 힘이 되기를 기원합니다.

건강한 화학   겨울철 불청객 감기, 독감!   글 | 심보경(경기도융합과학교육원 교육연구사)     올 겨울은 독감이나 감기로 고생하는 사람들이 유독 많은 듯해요. 독감과 감기는 모두 호흡기 감염병이라 증상이 비슷하지만 서로 다른 바이러스에 의해 생기지요. 독감은 인플루엔자 바이러스에 의해 발생하지만 감기는 라이노 바이러스, 아데노 바이러스 등 다양한 바이러스에 의해 발생합니다. 일반적으로 독감은 감기보다 더 심하게 앓지요. 그래서 독감을 심한 감기로 착각하는 경우가 많아요. 독감은 부비동 감염이나 폐렴 등 심각한 독감 합병증이 생길 수 있으니 조심해야 하겠지요?       바이러스는 다른 유기체의 살아있는 세포 안에서만 살 수 있어요. 바이러스가 기생과 증식을 하기 위해서는 숙주가 필요하지요. 바이러스는 세포막을 통해 세포 내부로 침투해서 복제를 시작합니다.   바이러스는 세포의 대사 활동을 조절하거나 DNA를 변형시켜 세포의 기능을 변화시킵니다. 세포의 생존과 번식에 필요한 기능을 방해하는 것이지요. 바이러스는 세포 안에서만 살 수 있는 전염성 감염원이며 세균처럼 항생제나 항진균제로는 치료할 수 없어요.   감기에 걸려 나으려면 약 먹으면 7일, 안 먹으면 일주일 걸린다는 우스갯소리도 있는데요. 그렇다고 약이 소용없는 것은 아니에요. 직접 치료는 안 되지만 감기로 인해 생기는 인후통, 콧물, 기침 등을 완화시킬 수 있으니 약을 먹는 것은 중요하지요. 그 기간 동안 우리 몸의 면역계가 자체적으로 바이러스를 제거하니, 잘 먹고 잘 자면서 몸이 감기 바이러스를 이겨낼 수 있도록 해야겠지요.       호흡기는 공기를 통해 많은 세균, 바이러스, 곰팡이, 먼지 등의 유해 물질과 접촉하게 되지요. 또한 호흡기는 체온을 유지하는 역할도 하기 때문에 세균과 바이러스가 번식하기에 적합한 환경이지요. 호흡기 감염은 대부분 비말, 기침, 재채기 등을 통해 전파되니 호흡기 감염을 예방하기 위해서는 손을 잘 씻고, 마스크 착용 등과 같은 개인 위생 관리가 중요합니다.<span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:=""><span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:="">         독감 바이러스는 매년 변이하기 때문에 매년 맞아야 효과를 볼 수 있어요. 보통 독감이 유행하는 시기 2~3개월 전에 예방접종을 합니다. 독감 예방주사는 신체의 면역계를 자극해서 바이러스에 대한 항체를 형성할 수 있게 만들어 줍니다.   독감을 예방하는 방법은 대부분 잘 알고 계시지요. 독감 예방주사는 부작용이 적은 편이며 예방효과는 70~90% 정도입니다. 손을 물과 비누를 사용하여 깨끗이 씻고 호흡기로 바이러스가 전파되는 것을 막기 위해 마스크를 착용하는 게 도움이 됩니다.   기침할 때 옷소매나 휴지로 코와 입을 가리고 하는 기침예절도 중요하지요. 그와 함께 충분히 자고, 규칙적으로 운동하며, 영양가 있는 식사를 하며 면역력을 높이는 것이 감염병 예방에 도움이 됩니다.   올 겨울, 감기와 독감 같은 감염병으로부터 안전하고 건강하게 지낼 수 있도록 생활 습관을 개선해 봅시다!

화학 칼럼   전문가를 무시하는 화학물질 위해성 평가   글 | 이덕환 (서강대 명예교수, 화학·과학커뮤니케이션)     <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:="">‘용량(dose)이 독(poison)을 만든다’는 말이 있다. 독성학의 아버지 파라켈수스가 남긴 중요한 교훈이다. 일반적인 상식과 달리 세상에 ‘약’(藥)과 ‘독’(毒)이 따로 있는 것이 아니라는 뜻이다. 만병통치의 ‘영약’(靈藥)과 치명적인 ‘독약’(毒藥)의 차이가 사실은 종이 한 장에도 미치지 못한다는 뜻이기도 하다. 사실 대부분의 화학물질은 인체에 ‘위해’(危害)하다. 산업적으로 합성한 ‘인공물’만 그런 것이 아니다. 자연에 존재하는 ‘천연물’도 인체 위해성을 걱정해야 한다. 안심하고 무작정 먹거나, 호흡으로 흡입하거나, 피부에 접촉해도 되는 화학물질은 찾아보기 어렵다. 특히 물에 녹는 특성을 가진 화학물질은 더욱 그렇다. 심지어 우리의 생존에 꼭 필요한 물과 소금도 위험할 수 있고, 3대 영양소인 탄수화물, 지방, 단백질도 마찬가지다. 우리가 탄수화물 중독과 너무 짠 음식을 경계해야 하는 것도 그런 이유 때문이다.     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">화학물질의 위해성 관리   소비자가 그런 화학물질의 위해성에 신경을 쓰는 것은 당연한 일이다. 그렇다고 누구나 화학물질의 위해성을 쉽게 파악할 수 있는 것은 아니다. 정부가 소비자에게 위해할 수 있는 화학물질을 엄격하게 관리하는 것도 그런 이유 때문이다. 식품과 의약품에 들어있는 화학물질의 위해성은 식품의약품안전처가 관리하고, 공산품의 화학물질은 산업부 산하의 국가기술표준원이 관리한다. 환경과 관련된 화학물질의 위해성 관리는 환경부가 담당한다.   화학물질의 위해성 평가는 아무나 할 수 있는 일이 아니다. 고도의 전문성이 필요한 일이기 때문이다. 그래서 ‘화학물질 관리법’ 제7조(화학물질관리위원회)에는 화학물질의 관리에 관한 사항을 결정하는 위원회의 위원은 반드시 ‘화학·환경·보건 등 관련 분야의 학식과 경험이 풍부한 전문가와 화학물질 관련 업계의 대표 및 관련 분야의 업무를 담당하는 공무원’에게 맡기도록 명문화해놓았다.   정부는 화학물질을 3가지로 구분해서 관리한다. 위해성이 충분히 낮은 화학물질은 자유롭게 사용할 수 있다. 그러나 위해성이 너무 커서 일반 소비자가 사용하기에 적절하지 않은 화학물질은 사용을 원천적으로 ‘금지’한다. 일반 소비자의 사용이 금지된 화학물질은 식품·공산품·환경에서 검출되지 않아야만 한다. 정부가 ‘허용기준’을 정해서 제품의 생산과 유통을 관리하는 화학물질도 있다. 식품이나 공산품의 보존제(‘방부제’가 아님)나 첨가제의 경우가 그렇다. 제품의 생산과 유통 과정에서 어쩔 수 없이 만들어지는 유해성분의 경우에도 허용기준을 정해서 관리하기도 한다.   허용기준에 따라서 생산·유통되는 제품이라도 함부로 사용해서는 안 된다. 정부가 정해놓은 허용기준은 아무렇게나 사용해도 된다는 뜻의 ‘안전기준’이 아니기 때문이다. 허용기준을 만족하는 제품이라도 사용량과 사용 방법에 대한 소비자의 건강한 상식이 꼭 필요하다. 사용 과정에서 소비자의 잘못으로 피해가 발생할 수도 있기 때문이다.     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">결코 쉽지 않은 인체 위해성 평가   화학물질의 ‘위해성’(危害性)을 확인하는 일은 결코 쉽지 않다. 가장 확실한 방법은 사람을 대상으로 하는 인체 실험이다. 그러나 새로 개발하는 의약품의 부작용을 확인하기 위한 경우가 아니라면 윤리적 이유로 화학물질의 인체 실험은 철저하게 금지되어 있다. 화학물질의 위해성이 누구에게나 똑같이 나타나는 것도 아니다. 결국 화학물질의 위해성은 통계적일 수밖에 없다. 유해물질이라고 모두 포기할 이유가 없는 셈이다.   화학물질의 위해성은 3가지 요인에 의해서 결정된다. 첫째는 화학물질 자체의 ‘유해성’(hazard)이다. 화학물질은 몸에서 일어나는 복잡한 생리현상의 정상적인 작동에 영향을 미쳐서 생리작용을 증진하기도 하고, 억제하기도 한다. 그런 효과가 건강에 도움이 될 수도 있지만, 반대로 해가 될 수도 있다.   예를 들어서 술의 유효성분인 에탄올(에틸알코올)은 중추신경을 마비시키고, 인체에 암을 일으키기도 한다. 국제암연구소(IARC)는 술과 에탄올을 모두 인체 발암성이 확인된 1군으로 분류한다. 담배·(중국식)젓갈·가공육도 인체 발암성이 확인된 1군 발암물질이다.   화학물질의 위해성에 영향을 미치는 둘째 요인은 ‘노출량’이다. 아무리 유해성이 큰 물질이라도 노출량이 충분히 적으면 문제가 되지 않을 수 있다. 반대로 유해성이 아무리 낮더라도 노출량이 지나치게 많으면 문제가 될 수밖에 없다. 설탕이나 소금은 우리의 생존에 꼭 필요한 물질이지만, 장기간에 걸쳐 너무 많은 양을 지속적이고 반복적으로 섭취하면 건강에 문제가 된다. 술도 마찬가지다. 적당한 음주는 기분을 좋게 해주지만, 지나치게 마시면 판단력이 흐려지고, 말이 어눌해지고, 행동이 굼뜨게 된다.   화학물질의 위해성을 결정하는 셋째 요인은 ‘노출 방법’이다. 우리의 피부는 화학물질에 대해 상당한 수준의 차단 기능을 발휘한다. 그러나 면역 기능을 갖추지 못한 호흡기와 눈의 경우에는 사정이 전혀 다르다. 소량의 화학물질에 의해서 심각한 피해가 발생할 수도 있다.   2011년에 확인된 가습기 살균제의 경우가 그랬다. 가습기 살균제라는 제품 자체에는 살균력을 가진 살생물질(biocide)의 농도가 0.1% 수준으로 들어있고, 세척에 필요한 계면활성제는 전혀 들어있지 않은 ‘맹물’에 가까운 엉터리 제품이었다. 그러나 많은 소비자에게 돌이킬 수 없는 피해가 발생한 것은 엉터리 제품을 가습기 살균제에 넣어서 밀폐된 실내에 분무하라는 제조사의 ‘살인적인 사용방법’ 때문이었다.       <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">전문성을 포기해버린 정부   정부가 화학물질의 위해성 관리에 대한 책무를 왜곡하거나 포기해버리는 사례가 발생하고 있다. 과학적 근거를 찾기 어려운 소비자의 반발에 법률로 정해진 관리 기능을 통째로 포기해버리는 경우도 생겼다.   수돗물 불소화 사업은 충치(치아 우식증)의 예방을 위해 수돗물에 0.8ppm 수준의 불소(플루오린)을 첨가하는 사업이다. 미국은 물론 세계보건기구(WHO)에서도 예방 효과와 안전성을 충분히 확인한 사업이다. 지금은 우유에 불소를 첨가하는 사업도 진행되고 있다.   우리나라의 수돗물 불소화 사업은 1981년 진주와 1982년 청주에서의 시범사업으로 시작되었다. WHO의 자문을 받았고, 1985년부터 3년 동안 진주와 청주의 시범사업에 대한 충치 예방효과와 안전성에 대한 검증 작업도 완료했다. 과천(1994년)과 포항(1995년)에서도 수돗물 불소화 사업이 시작되었다.     2000년에 ‘구강보건법’이 제정되면서 전국적으로 확대하게 되었다. 2001년에는 전국 31개 지역 36개 정수장에서 443만 명을 대상으로 불소를 첨가한 수돗물이 공급되었다. 수돗물 불소화 사업의 예방효과는 충분히 확인되었다. 2018년에 실시한 합천군 구강보건실태조사에 따르면 수돗물 불소화를 실시하기 전인 2000년보다 충치 예방률이 40.6%(8세)에서 76.1%(12세)까지 큰 폭으로 증가했다.   그런 수돗물 불소화 사업이 1998년 ‘수돗물 불소화 사업이 원자탄 개발 계획의 일환’이라는 영문학자의 선정적인 주장과 뒤이어 시작된 ‘화학물질 혐오증’(케모포비아)의 확산, 그리고 2014년 화평법·화관법의 제정으로 동력을 잃어버리게 되었다. 결국 소비자의 불안 심리를 극복하지 못한 정부는 2018년 12월 영월을 마지막으로 수돗물 불소화 사업을 중단해버렸다. 정부는 아직도 수돗물 불소화 사업을 재개하지 못하고 있는 형편이다.   ‘소비자 관점’에서의 위해성 평가가 필요하다는 황당한 주장도 있다. 자연에 존재하는 폴리페놀을 이용한 염색 샴푸의 경우가 그랬다. 결국 식품의약품안전처가 염색 샴푸에 첨가제로 사용하는 THB(1,2,4-트라이하이드록시벤젠)의 위해성 평가를 전문성을 기대할 수 없는 소비자단체에게 맡겨버렸다. 전문가들이 신기술을 개발한 기업에게 편향된 평가를 할 것이라는 우려 때문이었다.   화학물질의 위해성에 대한 소비자의 불안은 괜한 것이 아니다. 소비자가 위해성을 직접 확인할 수 있는 현실적인 방법이 없다는 것이 불안을 부추기는 요인이 되고 있다. 화학물질의 위해성에 대한 정부의 전문적이고 과학적인 관리가 중요한 것도 그런 이유 때문이다. 과학적 근거를 찾을 수 없는 엉터리 괴담에 흔들리는 소비자를 안심시키기 위해서는 정부가 소비자의 신뢰가 보장된 전문가의 목소리에 귀를 기울여야 한다. 정부가 오히려 엉터리 괴담을 증폭시키는 상황은 결코 용납할 수 없다.

아이러브케미   푸른 용의 해, 더 멋진 콘텐츠로 날아갈게요!     용하신년(龍賀新年)! 행운과 번영이 가득하다는 푸른 용의 해, 2024년을 맞아 화학연을 아끼고 사랑해 주시는 모든 분께 케미가 새해 인사드립니다. 여의주를 물고 하늘로 솟구치는 청룡처럼 모두 기운차고 행복한 한 해 되세용!     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">내 친구 ‘청용이’를 소개합니다   여러분은 잘 모르시겠지만 사실 2024년의 주인공 푸른 용은 저 케미와도 아주 비슷한 점이 많은 사이랍니다. 영 못 믿겠다는 표정들이신데 자, 그럼 하나하나 차근차근 따져볼까요? 먼저 케미와 푸른 용은 둘 다 황홀하게 빛나는 푸른빛을 뽐내며 멋지게 하늘을 날 수 있는 능력을 갖고 있어요.   맑은 하늘과 물과 땅을 사랑한다는 것도 공통점입니다. 용은 십이지 동물 중에서 유일하게 하늘과 땅과 물의 삼계(三界) 모두에서 존재할 수 있다고 하는데요. 저 케미 역시 케미토피아에서 우주를 날아 지구에 왔고, 지구에서 위장해 있는 모습인 ‘반딧불이’ 역시 하늘과 땅, 물에 모두 존재합니다. 어린 유충 시절을 물속에서 보낸 뒤 땅으로 나와 번데기가 되고 연못의 이무기가 용이 되듯 마침내 껍질을 벗고 하늘로 날아오르지요.   ‘개천에서 용 난다’는 속담을 잘 아시지요? 이 속담의 주인공은 용이지만 저 역시 숨은 조연이라 할 수 있어요. 가난한 소년의 공부를 돕기 위해 한밤중까지 늘 묵묵히 붉을 밝혀주는 게 바로 반딧불이지요. 사자성어 형설지공과 형광등의 ‘형(螢)’도 옛사람들이 밤하늘 낮은 곳에서 스스로 빛을 켰다 끄기를 반복하는 반딧불이 모습을 보고 만든 글자랍니다.   아무튼 이렇게 닮아도 너무 닮은 절친을 둔 덕분에 케미는 올 한 해를 시작하며 목에 더욱 힘을 줄 수 있게 되었는데요! (푸른 용에게 아직 물어보지 못한 것은 안 비밀. 하지만 푸른 용도 조금 가소롭긴 하겠지만 분명 저와 베프인 게 맞다고 할 거예요…맞다고 하겠지요?…그렇다고 해야 하는데…).     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">쯔양부터 웹툰까지   토끼의 해였던 2023년, 깨발랄 토끼처럼 여러분에게 톡톡 튀는 매력의 화학대중화 콘텐츠를 선사했던 화학연은 "푸른 용과 아는 형님의 아는 누나의 아는 당숙의 아는 친척" 사이라며 어깨에 잔뜩 힘이 들어간 반딧불이와 함께 올 한해에도 더욱 알차고 신선한 콘텐츠로 여러분을 찾아갈 계획인데요.   화학연의 화학대중화 플랫폼 ‘케미러브’(chemielove.krict.re.kr)는 그동안 초중고생은 물론 성인들도 화학에 흥미를 느낄 수 있는 다채로운 볼거리와 읽을거리들을 선보이며 대한민국을 대표하는 과학문화 소통 채널로 성장해 왔습니다.     특히 유튜버 쯔양, 사나고, 김일중 아나운서 같은 유명인들과의 콜라보, 젊은 연구자들의 재기발랄 연구원 생활 토크쇼, 남녀노소 누구나 공감하는 웹드라마, 저의 타지역 외출과 친구 찾기 과정을 그린 웹툰, 쉽고 재미있는 숏폼 영상과 화학대중화 도서, 게임 세상에 갇혀 있다가 나온 이야기의 애니메이션, 귀여운 캐릭터와 굿즈까지, 그야말로 ‘뭘 좋아할지 몰라 다 준비했다’는 유행어처럼 21세기 미디어 전반에 걸친 폭넓은 콘텐츠를 통해 국내 유일의 화학 관련 국책연구기관인 화학연과 화학의 가치를 알리는 데 큰 힘을 보태 왔지요.   또한 높은 참여 열기 속에 대한민국 대표 공모전 중 하나로 자리를 잡게 된 ‘화학창의콘텐츠공모전’의 위상은 그간 케미러브가 지속해 온 대국민 소통 노력에 대한 여러분의 화답이었다고 여겨지기도 하는데요.     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">공감과 공유의 2024년     국민 여러분의 이런 큰 지지와 성원에 힘입어 지난해 ‘제13회 대한민국 SNS 대상’ 시상식에서 연구소 부문 최우수상을 수상하기도 한 화학연은 2024년, 더 큰 공감과 공유의 알찬 콘텐츠로 더 많은 분들과 함께 울고 웃는 한 해를 만들겠다는 다짐 속에 다양하고 참신한 아이들로 1월의 다이어리를 빼곡히 채워가고 있습니다.   푸른 용과 더 없는 절친이라고 주장하는 반딧불이 케미 역시 새로운 콘텐츠 준비에 분주한 형과 누나들 옆에서 어느 해보다 더 멋진 활약을 선보이겠다며 열심히 날개와 발광램프를 다듬고 있는데요. 지구를 위해, 또 우리 모두를 위해 화학으로 더 밝은 세상을 만들고자 하는 화학연과 케미의 날갯짓이 더욱 풍성하고 재미있는 콘텐츠로 여러분을 찾아갈 수 있도록 앞으로도 많은 격려와 응원 부탁드립니다.

KRICT 뉴스   화학연-성균관대 공동연구 추진 및 우수 인력육성·교류를 위한 연구교류회 및 업무협정(MOU) 체결     <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:="">화학연과 성균관대의 학연 협력을 위한 업무협정서 체결 기념사진     화학연(원장 이영국)과 성균관대학교(총장 유지범)는 2023년 10월 18일 대전 화학연에서 화학연 원장, 부원장 및 연구본부장 등과 성균관대 총장, 기획조정처장, 주요 대학 학장 등 관계자 14명이 참여한 가운데 양 기관의 공동연구 및 인력육성·교류 활성화를 위한 연구교류회 및 업무협정(MOU) 체결식을 개최했다.   이날 연구교류회와 업무협정식을 계기로, 향후 양 기관은 12대 국가전략기술 및 탄소중립 분야 연계 기관 간 연구를 활성화하여 공백기술 확보 기반을 마련하고, 동시에 과학기술인재 양성을 위한 우수 연구인력 교류 등 다양한 분야에서 협력을 추진할 계획이다.   이번 연구교류회는 양 기관의 핵심 연구역량 소개를 시작으로 공동연구 분야에 대한 협력 활성화 방안 논의 등을 중심으로 진행되었다.   특히 기관 간 협력 활성화를 위한 방안으로써, 공동연구팀 구성 및 연구 과제 지원, 성균관대 학생연구원의 화학연 파견 및 학연교수 제도를 통한 인력교류 등 학연 협력 방안이 논의되었다.   세부적인 공동연구 분야는 리튬이차전지, 디스플레이, 간염바이러스 치료제 등 국가전략기술 분야 및 바이오매스 제조, 이산화탄소 전환 기술 등 탄소중립 분야에 대해 협의할 예정이다.   이영국(왼쪽) 한국화학연구원 원장이 유지범(오른쪽) 성균관대학교 총장과 기념촬영을 하고 있다.     양 기관은 화학공정, 화학소재, 의약바이오, 정밀·바이오 및 화학플랫폼 등 화학 분야 전반에 걸친 연구역량을 보유하고 있어, 이번 협력이 탄소중립, 12대 국가전략기술 등의 연구 분야에 대한 기관 간 강점을 극대화하고, 기술 공백 해소 및 시너지 창출에 도움이 될 것으로 기대된다.   연구교류회에 이어 기관 간 전략적 역할 수행 및 상호 협력을 강화하기 위한 양 기관 업무협정 체결식이 추진되었다.   양 기관은 공동협력 의제를 발굴하고, 공동연구 활성화와 인력 교류를 위해 기관 간 협력체계를 공고히 함으로써 글로벌 과학기술 인재 양성과 성과 창출을 위해 협력할 계획이다.   화학연 이영국 원장은 "12대 국가전략기술 및 글로벌 이슈인 탄소중립 분야에 있어 양 기관이 공동연구 수행을 통해 우수한 성과를 확보하고 아울러 우수 인재를 양성할 수 있기를 희망한다."라고 밝혔다.

KRICT 뉴스   만병의 근원인 만성염증, 생체모사 장기칩으로 확인한다   의약바이오연구본부   <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:="">장기칩을 이용한 호중구 이동 관찰을 위해 공통 채널 및 비교 채널1,2에 배양시킨 호중구 세포(빨간색)와 정상인 혈장(노란색)-만성염증 환자 혈장(녹색)을 주입하는 모습.     시간이 지나면 없어지는 급성염증과 달리 인체 내 지속적으로 발생하는 미세염증을 만성염증이라고 한다. 만성염증을 유발하는 면역세포들은 혈관을 타고 다니며 염증 발생 부위로 이동 후, 과도한 면역반응을 유도하여 다양한 질병의 원인이 된다. 이와 관련해 국내 연구진이 생체모사 장기칩을 통해 만성염증 환자의 염증 분석 및 치료제 효능 평가에 유용한 기술을 개발했다.   한국화학연구원(원장 이영국) 이성균, 김홍기 박사 연구팀은 최근 연구에서 새로운 생체모사 장기칩(Organ-on-a-chip)을 선보였다. 이 장기칩은 인체의 선천성 면역세포 중 하나인 호중구가 혈관벽을 뚫고 염증 부위로 이동하는 화학주성 현상을 자세히 관찰할 수 있다.   개발한 생체모사 장기칩을 활용하면 면역세포인 호중구의 이동 정도 확인을 통해 ▲환자의 염증 수준 분석이 가능하고 ▲동물실험을 대체하여 만성염증 치료제 효능 평가 결과를 얻을 수 있어, 앞으로 신약 개발 연구에 도움이 될 것으로 전망된다.   특히 지난해 개정된 미국 FDA 근대화법 2.0에 따라 동물실험 자료 없이 의약품 허가 신청이 가능해졌다. 이로 인해 인체와 유사한 장기칩이 신약 효능·독성 평가에 널리 활용될 것으로 기대되고 있다.   전 세계 장기칩 시장은 2022년 기준 1억 750만 달러로 2030년에는 약 7억 9,670만 달러에 달할 것으로 예상되고 있으며, 미국에서는 생명공학기업인 에뮬레이트(Emulate)社가 상용화를 선도하고 있다.   본 연구에 사용된 장기칩은 반도체 공정 없이 3D 프린팅을 이용해 새롭게 설계·제작되었다. 칩의 일부 구획을 의미하는 ‘채널’과 ‘채널’ 사이에 물리적 구조가 없어 세포 이동을 관찰하기에 용이하다. 그리고 하나의 칩에서 대조군(비교 채널 1)과 실험군(비교 채널 2)을 동시에 실험할 수 있어 약물의 비교 평가에 적합하다.   정상인-만성 폐쇄성 폐질환 환자의 호중구 혈관내피세포외 이동 모습.     연구팀은 위 장점을 바탕으로 개발된 염증 모사 장기칩에 만성염증성 질환 환자의 혈장을 주입해 호중구의 이동을 민감하게 확인할 수 있었다.   기존의 연구는 주로 상용 장기칩을 이용해 호중구의 이동을 유도하거나 이를 관찰하는 수준에 머물렀다면, 본 연구는 이번에 개발한 장기칩에 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 혈장을 사용해 호중구 이동을 직접 관찰할 수 있었다. 이에 따라 호중구의 이동 수량과 거리를 정교하게 비교하고 염증 수준을 확인할 수 있어, 환자의 염증 수준 분석 시 매우 효과적이다.   특히 글로벌 제약사에서 개발하던 임상 약물과 효과가 알려지지 않은 비임상 약물을 동시에 염증 모사 장기칩에서 평가한 결과 임상 약물이 더 효과가 좋다는 점을 확인했고, 실제 보고된 임상 효능과 유사한 결과를 확인할 수 있었다.   이번 기술 개발로, 관련 기업과의 적극적인 협업을 통해 인체 질환 모사 장기칩 기술과 이를 이용한 약물성 평가 관련 핵심기술을 선점하고 실용화 가능성을 높일 것으로 전망된다.   화학연 이영국 원장은 "실험동물로 대체하기 어려운 인체 질환의 모사를 통해 이번에 개발한 기술을 기초 의생명과학에 활용할 뿐만 아니라, 후속 연구로 더욱 발전시켜 신약 개발에 폭넓게 활용될 수 있기를 기대한다."라고 말했다.     한국화학연구원 연구진이 개발한 생체모사 장기칩(Organ-on-a-chip) 기술이 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼스’에 표지 논문으로 소개됐다.     이번 연구결과는 과학기술 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈(Advanced Healthcare Materials(IF : 10.0))’ 2023년 12월호 표지논문(Frontispiece)으로 게재됐다.   또한 이번 연구는 한국화학연구원 기본사업, 과학기술정보통신부 우수신진연구자 사업, 보건복지부 감염병 예방·치료 기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐다.

KRICT 뉴스   내부 압력 해소 통한 근원적 해법을 제시하여 페로브스카이트 태양전지 안정성 확보   화학소재연구본부   내부 압력 해소를 통한 근원적 해법을 제시하여 페로브스카이트 태양전지 안전성 확보하는 기술을 개발한 한길상 박사 연구팀 (좌로부터 서유현 박사후연구원, 한길상 선임연구원).   페로브스카이트 태양전지는 안정성이 부족하다는 단점이 있는데, 최근 국내 연구진이 내부 압력 해소로 안정성을 높이는 공정 기술을 개발했다.   화학연 페로브스카이트 연구팀(한길상, 전남중 박사)과 성균관대 정현석 교수 공동 연구팀은 최근 논문에서 페로브스카이트 태양전지 안정성 저하의 원인 중 ‘변형 응력’에 집중해, 이를 해소하는 공정 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.   변형 응력(strain-stress)은 소재가 변형되는 과정에서 가해지는 힘을 의미, 여기에서는 ‘용액’ 형태의 페로브스카이트 필름을 태양전지 기판 위에서 ‘고체’인 필름 형태로 만드는 과정에서, 페로브스카이트와 기판의 열팽창 계수가 달라 내부에 힘이 가해져 수축이 생기는 현상이다.   연구팀이 개발한 공정 기술은 페로브스카이트 태양전지 상용화의 걸림돌이었던 안정성 문제에 대해 근원적 해결 방식을 제시함으로써, 페로브스카이트 태양전지의 장기 안정성 및 신축성을 확보하는 등의 다양한 후속 연구에 활용될 것으로 기대된다.   페로브스카이트 박막 소재는 작은 결정 알갱이들이 무수히 존재하는 다결정 구조로 이뤄져 많은 내부 결함이 있다. 그동안 공기·수분 등의 ‘외부 요인’ 및 열·전압·빛 등의 ‘내부 요인’으로 인한 문제 해결 노력은 많았으나, 내부 압력 해소를 통한 근본적인 문제 해결법은 없었다.   우선 공기나 수분 등 ‘외부 요인’에 의한 페로브스카이트 태양전지의 안정성 하락은, 태양전지 박막에 보호막을 입히는 봉지재 기술을 활용하여 내부로 침투하는 외부 요인들을 막아 방지할 수 있다.   그리고 박막 표면 및 결정 알갱이 사이 내부 경계면에 존재하는 결함 때문에 전자의 이동이 방해받는 효율 감소와 열·전압·빛 등 ‘내부 요인’으로 인한 성능 하락 문제는 박막의 표면 또는 결정 경계면에 다양한 유기 분자 등을 이용해 해결할 수 있다.   이런 기술에도 불구하고 이미 결정화된 페로브스카이트 박막 내에 형성된 ‘변형 응력’은 물리적으로 해결하기가 어려운 한계가 있었다. 페로브스카이트 박막 형성과정에서 발생되는 변형으로 인해 박막 분해가 가속화되는 문제를 해결하지 못한 것이다.   공동 연구팀은 이번 연구에서는 페로브스카이트 박막 수축에 따른 내부압력을 해소하는 근원적 접근 방법으로 이를 해결했다. 액체 형태의 페로브스카이트 박막에 특수한 유기 단량체를 추가한 결과, 박막이 응고 후 냉각될 때 수축으로 인한 변형 응력을 유기 단량체가 쿠션처럼 분산시키면서 원자 단위 격자 변형과 내부결함을 줄이고, 효율과 안정성 두 마리 토끼를 다 잡은 결과를 도출하였다.   연구팀이 개발한 액체 상태의 유기 단량체는 결정화 과정에서 결정 알갱이 하나의 크기를 키워 결정 경계면을 줄이고, 페로브스카이트 박막이 수축될 때 액체상태로 존재하여 박막 내부의 인장응력을 분산시켜 없애는 역할을 했다.   이외에도 유기 단량체는 빛을 쬐면 서로 연결되며 고분자로 중합된 뒤, 페로브스카이트 박막의 표면 및 결정 경계면 결함을 줄여줌으로써 효율과 안정성을 확보하였다.   실제 본 연구를 통해 개발된 페로브스카이트 태양전지는 외부의 수분과 산소에 대해 자체적으로 차단이 가능하고 박막 내부 결함과 이동을 최소화하여, 태양전지 모듈 외부에 봉지재가 없는 기준으로 세계 최고 수준의 효율과 안정성을 보였다.   또한 기존 소재는 보호막 없이 수분에 닿으면 즉각 박막이 분해되며 색이 변하는 데 반해, 이번 기술로 제작된 페로브스카이트 박막은 물방울을 박막 표면에 직접 떨어뜨려도 잘 견딘다는 장점도 있다.   화학연 이영국 원장은 "이번 연구로 페로브스카이트 박막 내에 발생하는 결함에 대한 근원적인 해결법을 제시하여, 기존의 다양한 페로브스카이트 안정성 향상 기술과 시너지 효과를 일으켜, 향후 상용화를 위한 원천기술로 활용될 것으로 기대된다."라고 말했다.     연구진이 개발한 고효율·고안정 페로브스카이트-폴리머 복합재의 모식도 (Advanced Energy Materials 12월호 후면 표지 논문).     이번 연구 결과는 과학기술 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials(IF : 27.8))’ 12월호 표지 논문으로 게재되었다.   또한 이번 연구는 한국화학연구원 기본사업, 과학기술정보통신부 단계도약형 탄소중립 기술개발사업, 산업통상자원부 소재부품 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

KRICT 뉴스   화학연, 2023년 국가연구개발 우수성과 100선 3건 선정   <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:=""> 폐폴리스타이렌(스티로폼) 재활용 촉매 기술(황동원 박사팀) 연구진. 좌측부터 민주원 박사, 김지훈 박사, 황동원 박사, 송인협 박사, 윤광남 박사.   <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:=""> 암모니아에서 저비용으로 수소 생산이 가능한 촉매 기술(채호정 박사팀) 연구진. 좌측부터 화학연 화학공정연구본부 김영민 박사, 채호정 박사, Do Quoc Cuong 박사, 김거종 박사.   <span color:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " text-align:="" white-space-collapse:="">인공세포에서 원하는 바이오원료만 쉽게 생산할 수 있는 합성생물학 기술(이주영 박사팀) 연구진. 좌측부터 문수영 학생연구원, 이주영 박사, 손소희 박사.     화학연에서 개발한 탄소중립, 수소, 첨단 바이오 관련 기술 총 3건이 과학기술정보통신부가 발표한 ‘2023년 국가연구개발 우수성과 100선’ 중 에너지·환경 분야와 생명해양 분야 성과로 선정됐다.   2023년 국가연구개발 우수성과 100선에 선정된 화학연 기술은 ‘폐폴리스타이렌(스티로폼) 재활용 관련 촉매 기술(황동원 박사팀)’, ‘암모니아에서 저비용으로 수소 생산이 가능한 촉매 기술(채호정 박사팀)’, ‘원하는 바이오 원료만 쉽게 생산·추출할 수 있는 인공세포 개발 관련 합성생물학 기술(이주영 박사팀)’이다.   3개의 우수성과 중에서 ‘폐폴리스타이렌 재활용 관련 기술’은 일반 국민이 투표한 10개의 ‘사회문제해결성과’ 중 하나로 뽑혀, 국민에게 유용하다고 체감되는 기술로서 관심을 끌었다. 나머지 2개의 기술도 12대 국가전략기술 중 ‘수소’와 ‘첨단바이오(합성생물학)’ 분야의 기술로서, 화학연은 다양한 분야에서 우리나라의 미래 경쟁력 강화에 기여하고 있다는 모습을 이번 기회에 다시 보여주었다.   첫 번째로 에너지·환경 분야에서 선정된 화학연 황동원 박사팀의 연구성과는 사용 후 폐기되는 폐폴리스타이렌(스티로폼)을 화학적으로 재활용하는 과정에서 저가의 친환경적인 촉매를 활용했다. 기존 방식에 비해 낮은 온도에서 분해하고 스타이렌 원료를 연속 생산 가능하다는 장점이 있다. 해당 기술은 2022년 8월 롯데케미칼㈜에 기술이전되어, 현재 실증화 및 사업화를 위한 공동연구를 진행 중이며, 폐플라스틱 오염 저감과 화학산업의 탄소중립 목표 달성에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.   두 번째로 에너지·환경 분야에서 선정된 화학연 채호정 박사팀 연구성과는 암모니아로부터 저비용으로 수소를 생산해 내는 촉매 공정 기술로서, 기존의 비싼 귀금속 촉매 대신 저렴한 비귀금속 소재를 활용하면서 암모니아 분해 공정의 효율을 높인 기술이다. 향후 높은 온도의 열원 공급이 가능한 제철, 시멘트 등의 산업공정과 연계한 수소 생산 응용 공정 개발이 이뤄질 것으로 기대되고 있다. 관련 기술은 2022년 2월 응용촉매 B-환경(Applied Catalysis B-Environmental)에 논문이 게재되었다.   마지막으로 생명해양 분야에서 선정된 화학연 이주영 박사팀 연구성과는 인공세포 속 특정 바이오 원료가 세포 밖으로 자동으로 분비되도록 신호 시스템을 인공적으로 설계하는 합성생물학 기술이다. 기존의 방식은 세포 속 바이오 원료를 얻기 위해 세포 파괴·분해·특정 원료 추출 등 복잡한 공정이 필요한데 비해, 관련 성과는 한번에(one-step) 세포 속 바이오 원료를 원하는 경로로 자동으로 수송하여 세포 밖으로 분비할 수 있는 세계 최초·최고의 기술이다. 향후 다양한 인공세포 속 여러 바이오 원료를 추출하는 미생물 세포 공장에 활용하는 플랫폼 기술로서 바이오 산업 발전의 가속화에 기여할 것으로 전망되고 있다. 해당 성과는 2022년 5월 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 논문이 게재되었다.   화학연은 Chemistry for Us(우리를 위한 화학), Chemistry for EARTH(지구를 위한 화학) 비전 아래, 탄소자원화, 첨단화학소재, 의약바이오, 미래융합화학 연구분야 등에서 국가 화학산업을 선도하는 미래 원천 기술을 개발하고 있다.

KRICT 스토리   어르신 위문공연부터 길거리 버스킹까지   한국화학연구원 음악 동호회 ‘Noise’       <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:=""> 여행, 운동, 외국어, 자기 계발…. 새해를 맞아 큰 결심 속에 세운 버킷리스트, 잘 채워나가고 계신가요? 혹시 계획이 틀어지거나 각오가 흐트러졌다고 해도 속상해하기에는 이릅니다. 우리에게는 또 다른 시작 ‘설날’이 남아 있으니까요. 새 출발의 기회가 두 번이나 주어진다는 건 분명 한국인이라 누릴 수 있는 큰 행운이 아닐 수가 없는데요.   <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:="">     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">세계인의 워너비     최근 한 구인구직 플랫폼이 성인남녀 3천여 명을 대상으로 죽기 전에 꼭 해보고 싶은 버킷리스트를 조사한 바 있습니다. 이 중 30% 넘는 사람들이 첫 번째로 ‘악기 배우기’를 꼽았습니다. 사람들 앞에서 멋지게 악기를 다루고 노래를 부르는 모습은 비단 우리뿐만 아니라 전 세계 대부분의 사람들에게도 ‘워너비’인 것은 마찬가지입니다.   하지만 어린 시절 부모님에게 혼나가며 배우거나 뒤늦게 타고난 재능을 발견한 경우가 아닌 이상, 악기를 취미로 삼는다는 것은 누구에게나 쉽지 않은 일입니다. 능숙하게, 아니면 적어도 스스로 즐길 수 있을 만큼 악기를 다루려면 상당히 지루한 연습의 시간이 필요합니다. 특히 초반에는 아무리 해도 좀처럼 실력이 늘 기미가 보이지 않아 중도에 포기하기가 쉽습니다.   이럴 때 가장 현명한 방법은 좀 서툴고 부끄럽더라도 여러 사람과 함께하는 것입니다. 같은 취미를 공유하는 사람들 간의 따뜻한 조언과 건강한 피드백은 입이 부르트고 손가락에 굳은살이 생겨도 다시 악기를 붙잡게 만드는 큰 힘이 되곤 합니다. 화학연과 안전성평가연구소의 음악 동호회 ‘노이즈(Noise)’의 경우가 그렇습니다.     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">통기타가 젊음의 비결?   <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:=""><span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: HelveticaNeue, " text-align:="" white-space-collapse:="">"다룰 줄 아는 악기가 없어도 됩니다. 악기는 함께하면서 배우면 됩니다. 음악에 관심이 있고 노래 부르기를 좋아한다면 누구나 환영합니다. 특히 통기타는 대중적인 악기라 다른 악기에 비해 비교적 쉽고 간단하게 배울 수 있어서 처음 음악을 접하는 사람들에게 아주 좋은 출발점이 될 수 있습니다." (서호원 노이즈 회장)       미래관 지하 연습실에 모인 노이즈 회원들의 모습은 대학 시절 캠퍼스에서 자주 보던 음악동아리들을 떠올리게 합니다. 분홍색 단체 티셔츠에 수수한 청바지, 어깨에 둘러멘 통기타가 40~50대가 주축이라는 이들을 실제보다 더 젊어 보이게 만드는데요. 손가락의 지속적인 자극이 인지기능과 감각기관을 관장하는 대뇌피질 활성화와 연관성이 상당하다는 연구 결과를 보면 통기타 연주라는 취미가 이들의 동안에도 적잖은 영향을 미치는 듯합니다.   ‘노이즈’는 2012년 화학연과 안전성평가연구소의 구성원 22명이 모여 일주일에 두 번 점심시간마다 외부 강사를 초빙해 통기타를 배우던 비공식 모임에서 시작되었습니다. 당시에는 정식 동호회가 아니었던 까닭에 연습실이 없어 빈 세미나실을 찾아다녔다고 합니다. 세미나가 늦게 끝나는 날이면 기타를 든 채 복도를 서성이다 하릴없이 그냥 돌아서는 날도 많았다는 회고담이 음악인들의 배고팠던 시절 이야기를 연상시키기도 하는데요.     <span color:="" font-size:="" style="font-weight: 700; font-family: se-nanumgothic, arial, " white-space-collapse:="">이제는 버스킹이닷!     이듬해 정식 동호회로 등록되며 소박한 연습실을 갖게 된 노이즈는 회원 규모와 연주 실력 모두에서 눈에 띄게 성장하기 시작했습니다. 그간 함께 연습한 곡들로 연 3~4회씩 노인요양원과 주야간보호센터 등을 찾아가는 정기공연에도 나섰습니다. 찾아오는 이 드물어 적적했던 어르신들이 ‘내 나이가 어때서’ ‘오늘이 젊은 날’ ‘안동역에서’ 같은 트로트 노래에 맞춰 손뼉을 치고 덩실덩실 춤까지 추는 모습은 음악만이 줄 수 있는 가슴 벅찬 경험이 되곤 했습니다.   노이즈의 이런 활동이 알려지며 직장 내에서도 시무식과 각종 기념일, 결혼식 축가 등의 공연 의뢰가 잦아졌습니다. 그중에서도 노이즈 회원들이 꼽는 가장 기억에 남는 명장면은 2018년 디딤돌 플라자에서 열린 과학문화예술 전시회 공연입니다. 그간 갈고 닦아온 합주 실력에 인기 TV 프로그램 ‘히든싱어’ 출연 경력의 보컬 회원까지 합세해 그야말로 최상의 화음을 선보이는 무대가 되었지요.   이 공연을 계기로 건반 주자가 새로 충원되고, 최근에는 젊은 여성 베이시스트까지 합류해 악기 편성이 더욱 다양해진 노이즈는 이제 동호회원 모두의 버킷리스트인 ‘버스킹’을 꿈꾸고 있습니다. 한층 짜임새 있는 화음을 향해 기타 줄과 목소리를 가다듬고 있는 이들의 하모니가 곧 다가올 봄꽃의 계절, 화학연과 거리 곳곳을 음악의 향기로 더욱 화사하게 채울 수 있기를 바랍니다.     회장 서호원 선임기술원(좌) 총무 김종운 책임연구원(우)