KRICT 한국화학연구원

화학 팩트체크 　 방향제도 건강에 위험할 수 있다 글 | 이덕환(서강대 명예교수, 화학·과학커뮤니케이션과) 　 　 악취를 제거해준다는 방향제가 불티나게 팔리고 있다. 실내의 공기나 옷에서 나는 퀴퀴한 악취를 상큼하게 바꿔주는 방향제가 우리의 생활환경을 크게 개선시켜줄 수 있는 것은 분명한 사실이다. 그러나 방향제가 사람들이 싫어하는 악취를 완전히 제거해주는 것은 아니다. 오히려 방향제를 함부로 사용하다가 엉뚱한 피해가 발생할 수도 있다. 방향제의 기능을 정확하게 파악하고, 반드시 필요한 경우에만 제한적으로 사용하는 지혜가 꼭 필요하다. 실내 공간이 좁은 자동차에서 사용하는 방향제는 특히 경계해야 한다. 더운 여름철에 자동차의 실내 온도가 지나치게 올라가면 문제가 더욱 심각해질 수 있다. 방향제를 사용할 경우에는 반드시 환기에 특별히 신경을 써야만 한다. 　 　     냄새가 건강을 지켜준다 코의 점막에 있는 후각 세포를 통해서 느끼는 냄새는 공기 중에 떠다니는 물질에서 비롯된다. 특별한 구조의 분자가 코의 후각상피조직에 있는 후각 수용체 세포에 결합되면서 생성된 신경 신호가 뇌에 전달되어 냄새를 인식하게 된다. 사람의 코에는 대략 1000 종류의 후각 수용체가 있는 것으로 알려져 있다. 사람이 기억하는 냄새의 종류는 대략 1만 가지 정도라고 한다. 미국의 리차드 액셀과 린다 버크는 우리가 냄새를 인식하는 화학적 과정을 밝혀낸 공로로 2004년 노벨 생리의학상을 수상했다. 　 호흡을 통해서 흡입된 유해물질이 다시 호흡기를 통해서 배출되지 못하면 몸속으로 흡수되거나 폐포에 달라붙어서 심각한 피해를 발생시킬 수 있다. 결국 냄새는 우리가 호흡하는 공기 중에 인체에 유해한 성분이 들어있는지를 확인시켜주는 역할을 한다. 물론 냄새로 유해물질을 가려내는 기능이 완벽한 것은 아니다. 인체 발암성이 확인되어 1군 발암물질로 분류되는 벤젠의 냄새를 좋은 냄새로 인식하기도 했다. 벤젠을 ‘방향족 화합물’로 분류 하는 것도 그런 이유 때문이었다. 　 우리가 특정한 냄새를 싫어하는 것은 단순히 감정적인 문제가 아닐 수도 있다. 불쾌하게 느끼는 악취 성분 중에는 우리의 건강에 심각한 피해를 주는 경우도 있다. 실제로 달걀이 썩는 것과 같은 고약한 냄새를 풍기는 암모니아나 황화수소는 사람의 목숨을 앗아갈 수 있을 정도의 맹독성 물질이다. 지난 10년 사이에 밀폐된 작업장에서 발생한 중독 사고로 사망한 316명 중에서 황화수소에 의한 사망자가 80%나 된다. 견디기 어려울 정도로 심한 악취를 애써 참고 견디는 것은 절대 바람직한 일이 아니다. 악취가 심한 곳에서 작업을 할 때는 반드시 방독면을 쓰거나 철저한 환기로 악취를 제거해야 한다. 　 냄새를 위험 예방 목적으로 활용하기도 한다. 메탄이 주성분인 도시가스나 프로판과 부탄이 주성분인 액화석유가스(LPG)가 실내로 누출되면 심각한 폭발이 일어날 수 있다. 그래서 도시가스나 LPG에는 역겨운 냄새가 심한 황 화합물을 부취제로 혼합해서 공급한다. 도시가스나 LPG의 역한 냄새는 매우 중요한 위험 신호인 셈이다. 　   　   　 좋은 냄새도 경계해야 악취는 대부분 실내에 곰팡이가 피거나 박테리아에 의한 부패가 진행되는 경우에 발생한다. 물론 악취가 외부에서 유입될 수도 있다. 날씨가 더워지면 불쾌감은 더욱 심각해진다. 심한 악취가 단순히 삶의 질을 떨어드리는 정도가 아니라 건강을 해치는 요인이 될 수도 있다. 곰팡이나 부패에서 발생하는 악취는 특별히 조심할 필요가 있다. 그래서 실내의 악취는 반드시 원인을 찾아내서 완벽하게 해결해야만 한다. 　 방향제는 휘발성 방향(芳香) 성분을 이용하는 제품이다. 식물이나 동물에서 채취한 값비싼 천연향도 있지만, 공장에서 대량으로 합성하는 값싼 합성향도 많이 사용한다. 방향제는 방향(芳香) 성분을 휘발성 용매에 섞어놓은 제품이 대부분이다. 단순한 증발 현상을 이용하기도 하고, 압축 기체를 이용해서 에어로졸로 분무시키는 제품도 있다. 전통 의례나 종교 의식에서 사용하는 향초(香草)와 향(香)은 연기에 섞여 나오는 방향 성분을 활용하는 방향제다. 화장품으로 분류되는 향수(香水)도 방향 성분을 에탄올과 같은 용매에 녹인 방향제다. 　 방향제는 환기가 쉽지 않은 실내에서 비교적 간단하게 악취 문제를 해결해주는 유용한 제품이다. 그러나 방향제나 향초가 실내의 나쁜 냄새를 완전히 해결해주는 기적의 제품은 아니다. 단순히 강한 향기를 이용해서 후각을 마비시켜버림으로써 사람들이 더 이상 나쁜 냄새를 인식 하지 못하도록 만들어줄 뿐이다. 악취의 원인이 되는 물질은 여전히 실내에 남아있게 된다는 뜻이다. 　 　 　 방향 성분을 이용한 아로마 요법도 있는 것은 사실이다. 식물의 꽃이나 열매에서 방출되는 아로마가 건강에 도움이 될 수는 있다. 특히 불안한 마음을 진정시키는 등의 심리적 효능을 확인했다는 학술논문은 쉽게 찾아볼 수 있다. 그렇다고 아로마 요법이 누구에게나 반드시 효능이 있는 것은 아니다. 대부분의 의약품이 그렇듯이 아로마의 경우에도 개인적인 취향이나 건강 상태에 따라 효능이 크게 달라질 수 있다. 체질적으로 아로마에 심한 거부감을 나타내는 사람도 있다. 　   누구나 방향제의 냄새를 좋아하는 것은 아니다. 우리의 냄새에 대한 취향은 성장 과정에서의 학습이나 개인적 경험에 따라 달라지는 사회적이고 문화적인 특징을 가지고 있다. 그래서 청국장 냄새를 구수하게 느끼는 사람도 있지만, 심한 거부감을 느끼는 사람도 있기 마련이다. 더욱이 향기 물질의 농도가 너무 짙어지면 거부감을 느끼는 사람들이 더 많아지는 것이 일반적이다. 　 방향제에 포함된 향기 물질이나 용매에 대해 생리적으로 심각한 거부감을 경험하는 사람도 있다. 익숙하지 않은 화학물질에 대해 면역 체계가 필요 이상의 거부감을 나타내는 화학물질과민증도 있다. 그런 환자들이 경험하는 고통이 상상을 넘어선다. 그래서 작업장의 관리자가 진한 향수를 회피할 수 있도록 해주어야 한다는 제도를 시행하는 국가도 있다. 　 천연향과 합성향의 구분은 의미가 없다. 바나나 냄새가 나는 방향제나 식품첨가제로 많이 쓰는 아세트산 아이소아밀은 실제로 바나나에도 들어있는 천연물이다. 화학적으로 합성했다고 해서 독성을 나타낸다는 주장은 근거가 없는 것이다. 합성향의 독성이 더 강하다는 주장도 옳지 않다. 　 악취의 원인을 확실하게 제거하거나 지속적으로 환기를 시키는 것이 최선의 방법이다. 향초나 방향제는 어쩔 수 없는 경우에 제한적이고 일시적으로 사용할 수 있는 임시방편일 뿐이다. 그나마도 너무 자주, 너무 오래 사용하면 반드시 문제가 생긴다. 특히 호흡기·눈·피부에 부담이 된다. 그래서 향초를 장시간 켜두거나, 방향제를 밀폐된 실내에 지속적으로 방출하는 자동 분무장치는 절대 바람직하지 않다. 향초나 방향제에 의한 공기 오염도 경계해야 한다. 　 향초의 경우에 반드시 주의해야 할 또 다른 문제가 있다. 향초를 연소시키는 과정에서 파라핀이 불완전 연소돼 발생하는 미세·초미세 먼지의 양이 적지 않다. 특히 향초의 심지가 지나치게 길어지면 눈에 보일 정도로 검은 그을음이 발생하기도 한다. 파라핀이나 방향 성분이 높은 온도에서 분해되어 만들어지는 독성 오염 물질도 있다. 　 향초의 경우에는 화재에도 신경을 써야 한다. 아무도 없는 실내에 향초를 켜둔 상태로 장시간 방치하는 것은 매우 위험한 일이다. 향초에 사용하는 유리나 플라스틱 재질의 일회용 싸구려 용기는 결코 믿을 것이 될 수 없다. 향초 불꽃의 열에 의해 쉽게 깨지거나 심하게 변형될 수 있기 때문이다. 용기가 깨지거나, 용기에 균열이 생겨서 열에 녹은 파라핀이 외부로 흘러나오면 심각한 화재로 번질 수 있다.

지구를 지켜라   　 플라스틱 쓰레기, 폐기물에서 친환경 자원으로 　 　 별 생각 없이 버려온 플라스틱 쓰레기 문제가 결국 지구 환경과 인류의 건강을 동시에 위협하는 부메랑으로 되돌아오고 있습니다. 소각이나 매립에서 발생하는 대량의 이산화탄소, 미세먼지에 이어 사람의 폐에서도 미세플라스틱이 나오기 시작한 것입니다.   　 　 　 플라스틱의 역습 지난 4월 영국 일간지 가디언의 보도에 따르면 헐요크 의대 연구팀이 살아 있는 사람의 폐에서 미세플라스틱을 확인했습니다. 그간 숨진 사람을 부검한 폐 조직에서만 발견됐던 미세플라스틱 입자가 살아 있는 환자들에게서 검출된것입니다. 더 놀라운 것은 폐 수술을 받은 13명 환자의 대부분인 11명에게서 미세플라스틱 성분이 발견됐다는 사실입니다. 지난해 브라질에서 사망자를 대상으로 진행된 연구에서는 20명 중 13명에게서 미세 플라스틱이 검출됐습니다. 　 연구진들은 특히 미세플라스틱 입자가 코와 기도에서 걸러질 것이라는 예상과 달리 폐 하부 깊숙한 곳에서 발견되고 있는 점에 더 우려를 나타냈는데요. 이는 미세플라스틱이 호흡기뿐만 아니라 뇌와 심장으로도 침투가 가능하다는 것을 의미하고 있기 때문입니다. 실제로 이보다 한 달 전 네덜란드 연구팀이 발표한 논문에서는 건강한 성인 22명 중 17명의 혈액에서 측정 가능한 수준의 미세플라스틱이 확인되기도 했는데요. 성분별로 보면 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)가 50%, 스티로폼 재료인 PS(폴리스타이렌) 36%, 식품포장재로 많이 쓰이 는 PE(폴리에틸렌) 23% 순이었습니다. ㄱ 　 　 돌고 돌아 결국 인류에게로 세계의 환경 관련 단체들은 이미 꽤 오래 전부터 무분별하게 사용되고 버려지는 플라스틱 쓰레기의 위험성을 경고했습니다. 세계식량농업기구(FAO)는 2017년 보고서에서 현재 전 세계의 플라스틱 누적생산량이 약 83억 톤, 2050년경에는 340억 톤에 이를 것으로 예상한 바 있습니다. 세계경제포럼과 UN 등은 이 가운데 25% 이상을 차지 하는 플라스틱 포장재의 상당 부분이 바다로 흘러들어 해양생물뿐만 아니라 먹이사슬을 통해 인류의 생명까지 위협하게 될 것이라 전망해왔는데요. 플라스틱 쓰레기의 잠재적 위험성이 실제로 속속 현실 화되며 각국 정부와 기업들은 불필요한 플라스틱 사용을 줄이기 위해 안간힘을 쓰고 있습니다. 우리나라 역시 대형마트와 편의점 등의 비닐봉투 무료제공에 이어 올해 부터는 카페 등 매장 내의 일회용 플라스틱 컵 사용을 전면 금지하는 등 플라스틱 제품 사용에 대한 규제를 강화하고 있습니다. 　 이와 함께 플라스틱 폐기물을 보다 친환경적으로 재활용하려는 노력도 계속되고 있습니다. 현재 가장 손쉬운 플라스틱 재활용 방법은 여러 재질이 혼합된 폐플라스틱을 분 류, 세척, 파쇄해서 재가공하는 기계적 재활용 기술입니다. 하지만 이런 물리적 방법은 상품가치도 떨어지고 재활용 횟수도 제한적일 수밖에 없습니다. 플라스틱 폐기물을 고온에서 분해한 뒤 액체연료나 가스로 활용하는 방법도 있지만, 대기오염물질이 발생하는 저급 연료라는 게 문제입니다. 화석연료 규제정책이 점점 더 강화되고 있는 마당에 이를 역행할 수는 없는 노릇입니다. 　 피할 수 없다면 되돌려라               　 현재 플라스틱의 가장 이상적인 재활용 방법으로 주목을 받고 있는 것은 플라스틱을 원료 상태로 되돌리는 화학적 재활용 기술입니다. 폐플라스틱을 소재 합성 이전의 원료로 완전히 되돌려 무한 재사용이 가능하도록 하는 것이지요. 이를 위해서는 우선 ‘해중합’(解重合) 기술이 필요합니다. 기초원료물질인 단량체들을 합쳐 큰 분자 덩어리로 만든 플라스틱을 원래의 단량체들로 분해하는 것입니다. 하지만 해중합 기술에도 제약이 있는데요. 바로 큰 비용이 필요한 공정입니다. 반응 조건이 고온·고압인 데다 오염물질 제거에도 많은 에너지 사용으로 채산성이 낮아지는 것 입니다. 또한 해중합을 통해 얻은 단량체에 인체에 유해한 유기물이나 금속 불순물이 남을 가능성도 있어 상용화가 더딜 수밖에 없었습니다. 　 　   이에 따라 화학연은 가장 많이 사용되는 플라스틱 소재 중 하나인 PET를 저온에서 적은 에너지로도 완전히 분해할 수 있는 친환경 해중합 원천기술을 개발해왔습니다. 기존에 주로 쓰이던 촉매보다 저렴하고 독성이 낮은 촉매로 100℃ 이하에서 경제적이고 안전하게 폐플라스틱을 원료물질로 재생시키는 자원 순환형 기술이지요. 이 기술은 한 국내기업에 기술이전돼 연간 1만 톤 규모의 실증설비 구축이 한창인데요. 화학연 연구진은 더욱 고난도의 기술이 필요한 유색 PET와 폴리에스터 섬유 등의 해중합 연구에도 박차를 가하고 있습니다. 또한 이렇게 해중합된 PET 단량 체를 미생물을 이용해 의약품 원료로 재탄생시키는 연구도 활발히 진행 중입니다. 　 　   　 혁신적이고 지속가능한 소재로 가볍지만 덩치가 커서 분리수거, 재활용 모두 골치가 아픈 스티로폼은 현재 우리나라에서만 한 해 수만 톤 이상의 폐기물이 발생하고 있는데요. 스티로폼은 전체 부피의 98%가 공기층이 단 2%만이 원재료인 폴리스타이렌입니다. 아주 작은 양의 폴리스타이렌에 탄화수소가스를 주입해 크게 부풀리는 것이지요. 　 따라서 재활용을 하려면 먼저 부피를 확 줄여야 합니다. 이를 위해 현재 주로 사용되는 방법은 톨루엔 같은 유해물질을 사용하거나 고온의 열을 가하는 것입니다. 화학연은 이런 기존공정의 문제를 해결하기 위해 친환경 용매와 상온에서 폐스티로폼을 녹여 부피를 줄이고, 다시 친환경적인 촉매를 이용해 기초원료물질인 스타이렌 단량체를 생산하는 공정을 개발 중인데요. 　 화학연은 플라스틱 쓰레기를 원래의 원료물질로 되돌리는 자원화 기술뿐만 아니라 문제의 싹을 아예 잘라내기 위한 연구에도 주력하고 있습니다. 낙하산만큼 질기면서도 땅 속에서 완전히 분해되는 생분해성 플라스틱과 바이오 플라스틱, 플라스틱을 분해하는 미생물을 찾아 해중합 효소를 대량생산하는 연구 등이 그것인데요. 인류의 생활상을 크게 발전시켰지만 이제 천덕꾸러기가 된 플라스틱을 화학의 힘으로 개과천선시켜 착하고 건강한 제2의 플라스틱 시대를 열고자 하는 것입니다.

KRICT NEWS           2022년 조직성과목표 협약식     ㅡ               화학연은 3월 21일 행정동 중회의실에서 2022년 조직성과목표 협약식을 개최했다. 이 자리를 통해 화학연은 2022년 새로운 국가이슈의 해결에 적극적으로 기여하여 국책연구원으로서 새로운 가치를 창출하는 한 해를 만들기 위해 각 조직별 성과목표를 수립하고 이를 달성하기 위한 구체적 노력에 대해 합심할 것을 다짐했다. 또한 연구원 중장기 인력운영 전략을 실천해 모든 소속원들이 적재적소에서 최대한의 능력을 발휘할 것을 약속했다. 화학연은 3년째 지속되고 있는 코로나19 사태의 어려운 상황속에서도 국책연구기관으로서 국가사회적 문제를 해결하기 위한 연구개발 책무를 적극적으로 이행한 결과 연구원의 위상을 높인 세계적 수준의 연구성과들을 다수 창출한바있다.                     KRICT NEWS           인공지능 물성 예측 시스템 및 소재 데이터 표준화 기술협력 협약식     화학연은 1월 18일 화승그룹의 정밀화학 기업 화승케미칼(대표 우석훈)과 점·접착제 소재 데이터 표준화와 인공지능 모델 개발을 위한 전략적 기술협력을 체결했다. 이번 기술협력은 신발·산업용 점·접착 소재에 데이터 기반 소재정보학(MI)과 인공지능(AI) 기술을 접목해 개발 과정을 획기적으로 개선하는 것을 목표로 한다. 화승케미칼은 점·접착소재 물성 데이터 구축, 화학연은 소재 데이터 표준화와 인공지능 모델 개발을 각각 맡는다. 화승케미칼은 신발용 접착제품 분야에 있어 'OSA'(One Side Adhesive)라는 세계적인 기술과 상표권을 보유하고 있으며 현재 관련 제품을 글로벌 제조사에 공급 중이다. 화학연은 소재 데이터 표준화 분야에 오랜 경험과 인공지능 기반 물성 예측 시스템 관련 특허를 보유하고 있다.     KRICT NEWS           차세대 바이오헬스산업 및 관련 분야 업무협약 체결식     화학연은 4월 12일 화학연 2층 대회의실에서 한남대 이광섭 총장과 차세대 바이오헬스산업 및 관련 분야 업무협약 체결식을 개최했다. 양 기관은 차세대 바이오헬스산업 인재육성과 공동사업에 협력하고, 학부·대학원생들의 현장실습과 캡스톤디자인 상호협력도 추진키로 했다. 또한 화학연 연구진과 한남대 교수진의 공동연구를 실시하고 보유 장비와 시설도 공동 활용하기로 했다. 화학연과 한남대는 이번 협약을 통해 의약바이오연구본부와 신약파이프라인연구단, 신약기반기술연구센터, 감염병 치료제연구센터 등 의약분야 협력을 도모해나갈 계획이다.       KRICT NEWS           폐PET의 메탄올리시스를 통한 재생 단량체 및 테레프탈레이트 유도체 제조 기술이전 협약식     <span -webkit-font-smoothing:="" apple="" box-sizing:="" center="" class="se-fs-fs24 se-ff-system se-style-unset " color="" color:="" font-size:="" font-synthesis:="" font-weight:="" helvetica="" i="" id="SE-20265070-912e-4ce4-b03d-d2d5a699d7b2" letter-spacing:="" malgun="" margin:="" microsoft="" overflow-wrap:="" p="" padding:="" segoe="" span="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 24px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" ui="" word-break:=""><span letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "> <span letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: 700; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "><i -webkit-font-smoothing:="" box-sizing:="" font-size:="" font-synthesis:="" font-weight:="" letter-spacing:="" malgun="" margin:="" microsoft="" padding:="" style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: 맑은고딕, " text-align:=""> 화학연은 3월 21일 행정동 중회의실에서 2022년 조직성과목표 협약식을 개최했다. 이 자리를 통해 화학연은 2022년 새로운 국가이슈의 해결에 적극적으로 기여하여 국책연구원으로서 새로운 가치를 창출하는 한 해를 만들기 위해 각 조직별 성과목표를 수립하고 이를 달성하기 위한 구체적 노력에 대해 합심할 것을 다짐했다. 또한 연구원 중장기 인력운영 전략을 실천해 모든 소속원들이 적재적소에서 최대한의 능력을 발휘할 것을 약속했다. 화학연은 3년째 지속되고 있는 코로나19 사태의 어려운 상황 속에 서도 국책연구기관으로서 국가사회적 문제를 해결하기 위한 연구개발 책무를 적극적으로 이행한 결과 연구원의 위상을 높인 세계적 수준의 연구성과들을 다수 창출한 바 있다.

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다. 　   코로나19 변이, 현장에서 신속하게 검출한다 CEVI 융합연구단 　 ？ (좌)연구팀이 개발한 진단 기술을 시연한 장면 (왼쪽이 정상 항원, 오른쪽이 변이 항원) / (우) 코로나19 변이 항원 현장 신속진단 기술을 개발한 화학연 CEVI 융합연구단 연구팀 (좌로부터 이종환 선임연구원, 김홍기 책임연구원) 　 코로나19 변이 바이러스가 전세계적으로 유행하고 있는 상황에서, 국내 연구진이 코로나 19 변이 항원을 검출할 수 있는 현장 신속진단 기술 개발에 성공하였다. 화학연 신종바이러스(CEVI) 융합연구단(단장: 김범태) 김홍기·이종환 박사 연구팀은 ACE2-항체 조합의 결합력 차이를 이용해 코로나19 바이러스 정상 항원뿐만 아니라, 변이 항원을 구분하여 검출할 수 있는 진단 기술을 개발하였다. 　 코로나19 바이러스는 알파, 베타, 델타, 오미크론 등 다양한 변이가 발생하고 있으며, 변이에 따라 전파율과 치사율에 차이가 있어 변이 바이러스의 검출은 매우 중요하다. 하지만 현재 코로나19 변이 바이러스의 검출은 긴 시간과 큰 비용이 발생하는 유전자 증폭이나 서열분석을 통해서 만 가능한 상황이다. 따라서 변이 바이러스를 현장에서 신속하게 검출할 수 있는 진단 기술 개발이 필요하다. 　 이에 화학연 신종바이러스 융합연구단 바이러스진단팀은 현재 코로나19 항원 신속진단키트와 동일한 ‘임신 진단키트’ 형태를 활용하여 코로나19 정상 항원뿐만 아니라 변이 항원을 현장에서 신속하게 검출하고 변이 바이러스를 구분할 수 있으며, 체내 코로나19 중화항체의 형성 여부 확인에도 활용이 가능한 기술을 개발하였다. 　 연구팀은 ‘코로나19 스파이크 1 단백질’의 정상과 변이 항원 모두에 높은 결합력을 갖는 항체를 발굴해 붉은색으로 표지하고, 정상 항원에만 높은 결합력을 갖는 항체를 발굴해 청색으로 표지 후 이들을 ACE2와 짝을 이루어 항원 신속진단 기술에 적용하였다. 그 결과 코로나19 정상 항원인 경우 보라색으로, 변이 항원인 경우에 분홍색으로 각각 검출되었다. 　   ACE2-항체 기반 코로나19 변이 항원 및 중화항체 검출 기술 모식도 　 이번 연구결과는 코로나19 알파, 베타 등의 변이 항원 구분에 의미가 있으며, 이 기술을 활용할 경우 델타나 오미크론과 같은 변이 바이러스의 항원 또한 현장에서 신속하게 검출 및 구분할 수 있을 것으로 기대된다. 　 연구결과에 앞서 연구팀은 지난 해 7월 코로나19 바이러스 인체 감염 수용체인 ACE2를 이용한 신속진단 기술을 웰스바이오(주)에 기술이전하였고, 두 기관의 협업 하에 인체 감염 코로나 바이러스 범용 신속진단 기술 개발을 지속 추진 중에 있다. 　 화학연 이미혜 원장은 “이번 연구결과는 현장에서 코로나19 변이 바이러스를 현장에서 신속하게 검출할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있어, 이를 계기로 향후 새로운 코로나19 변이 바이러스와 신종 코로나 바이러스 출현을 대비할 수 있기를 기대한다.”고 말했다. 　 위 연구는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 화학연 미래선도형 융합연구단사업, 한국연구재단 국민생활안전긴급대응사업으로 공동 수행됐다. 연구팀의 연구결과는 화학·분석 분야 세계 최고수준 저널인 ‘Biosensors & Bioelectronics’ (Impact factor:10.618)에 지난 1월 게재되었다.

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다. 　     표적 단백질 분해기술 활용 신약개발 심포지엄 개최 의약바이오연구본부 　 표적 단백질 분해기술 활용 신약개발 심포지엄에서 개회사 중인 화학연 이미혜 원장     한국화학연구원과 한국생명공학연구원은 ‘표적 단백질분해기술(Target Protein Degradation, TPD) 기반 글로벌 혁신 신약개발 동향과 전략’을 주제로 3월 30일 오후 1시 20분부터 화학연 디딤돌 플라자 강당에서 공동 심포지엄을 개최했다. 이번 행사는 실시간 중계와 현장 참석을 병행하는 온·오프라인 하이브리드 방식으로 진행됐다. 표적 단백질 분해기술은 체내 단백질 분해시스템을 모방한 화합물을 이용해 질병 단백질을 분해·제거하는 기술이다. 전통적인 방식으로 치료가 어려웠던 질병 단백질을 원천적으로 제거하거나 기존 약물에 대한 내성을 극복할수 있는 새로운 치료법으로 주목받고 있다. 　 우리 몸 속 세포 내 단백질들은 제 기능을 수행한 후, 수 시간에서 수일 내에 자연적으로 분해된다. 이 단백질 분해 과정 중 하나로 체내의 ‘유비퀴틴-프로테아좀’ 시스템이 있다. 제 역할을 다 한 단백질 옆에 ‘유비퀴틴 (Ubiquitin)’이라는 물질 여러 개가 표식처럼 붙고, 이 표식을 가진 단백질만 골라서 ‘프로테아좀(Proteasome)’ 이라는 물질이 해당 단백질을 분쇄기처럼 분해해버리는 시스템이다. 이 과정에서 E3 리가아제 라는 특정 효소가 단백질에 유비퀴틴을 달아주는 역할을 한다. 즉, 질병 단백질과 E3 리가아제 효소가 연결되면 질병 단백질이 자연스럽게 분해될 수 있는 것이다. 이 둘을 연결해주는 기술이 바로 ‘표적 단백질 분해기술(Target ProteinDegradation, TPD)’로, TPD 기술에는 프로탁 기술, 분자접착제 기술 등이 있다. 　 화학연과 생명연은 2015년부터 2020년까지 국가과학기술연구회 창의융합사업을 통해 공동연구를 수행해왔으며, 다수의 표적 단백질 분해 신약 후보물질을 개발해 국내기업에 기술이전했다. 2022년부터는 양 기관의 기본사업으로 관련 연구가 수행되고 있으며, 표적 단백질분해 기술을 글로벌 수준으로 향상시키기 위한 연구를 지속하고 있다. 양 기관은 본 심포지엄에 Amgen, Kymera 등 글로벌 해외기업 및 국내 산학연 리더를 초청하고, 단백질 분해기술 기반 신약개발 최신 연구 동향과 기술정보를 공유하는 자리를 마련했다. 　   표적 단백질 분해(TPD)기술의 일종인 프로탁 기술 원리   이날 심포지엄에서는 화학연 이미혜 원장의 개회사와 생명연 김장성 원장의 환영사, 이창윤 과학기술정보통신부 기초원천연구정책관의 축사를 시작으로 화학연 황종연 박사의 ‘단백질 분해기술 기반 신약개발’에 대한 연구발표가 진행됐다. 　 이후 세션 1에서는 해외 연사로 암젠(Amgen)의 민재기 박사가 ‘표적 단백질 분해에 대한 새로운 접근법’을 주제로 발표하고, 키메라(Kymera)의 조학렬 박사가 ‘표적 단백질 분해 기반 신약을 위한 E3 리가아제 효소 연구’에 대해 발표했다. 한국생명공학연구원의 김정훈 박사는 ‘E3 리가아제 효소들간의 분해력’을 주제로 발표했다. 세션 2에서는 포항공과대학의 임현석 교수가 ‘특정물질(N-데그론) 활용 표적 단백질 분해 개발’에 대해, 오토텍 권용태 대표가 ‘표적단백질 분해 기술의 일종인 오토탁(AUTOTAC) 플랫폼’을 주제로 발표하고, 유빅스테라퓨틱스의 서보광 대표는 ‘표적 단백질 분해 기술 활용 약물개발의 시사점’에 대해 발표했다. 　 화학연 이미혜 원장은 개회사에서 “코로나19 팬데믹을 겪으면서 전세계가 기술패권 경쟁 시대로 접어들며 신약개발의 중요성이 그 어느 때보다 강조되고 있다. 표적단백질 분해기술은 최근 신약개발 업계에서 활발한 투자와 연구가 진행되고 있는 분야로, 오늘 심포지엄을 통해 국내 산학연 연구자의 관련 기술 개발 역량을 강화하고 글로벌 연구협력 네트워크가 확대되기를 기대한다.”고 말했다. 　 향후 양 기관은 신약개발 분야의 미래 핵심 기술로서 표적 단백질 분해(TPD) 기술 개발을 가속화하고 산·학·연공동연구 및 기술사업화를 추진할 계획이다.

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.                 4D 프린팅용 형상기억 신소재 기술 개발       화학소재연구본부   4D 프린팅용 형상기억 신소재 기술을 개발한 화학연 연구팀(좌로부터 김용석 센터장, 김동균 선임연구원, 박성민선임연구원)   전 세계적으로 4D 프린팅 기술에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데, 국내 연구진이 4D 프린팅용 고분자 신소재를 개발하는데 성공했다. 화학연 김용석·김동균·박성민 박사 연구팀은 최근 발표된 연구에서 자가치유 및 재활용이 가능한 4D 프린팅용 형상기억 비트리머 신소재를 개발했다. 연구팀이 개발한 형상기억 비트리머 소재는 4D 프린팅 기술을 활용한 맞춤형 의료기기, 소프트 로봇, 형상가변 전자기기 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.     전체적인 연구 내용 모식도   4D 프린팅은 3D 프린팅에 자가 변환 및 자기 조립 등 의 개념이 더해진 것으로, 간단하게는 외부 자극에 스스로 반응하는 스마트 소재를 활용하여 프린팅된 3차원 구조체가 특정 조건 하에 스스로 변형을 일으키는 기술이다. 이러한 4D 프린팅 분야에서 형상기억 고분자는 초기의 고분자 형태를 기억하여, 적절한 자극에 의해 변형된 형태로부터 본래의 모습으로 되돌아오는 스마트 고분자 핵심소재이다. 한편 향후 3D/4D 프린팅 시장이 확대되면 전세계적으로 다량의 가교 고분자 폐기물이 축적될 것으로 전망되어, 기존에 구축된 3D 프린팅 공정에 바로 적용가능한 ‘재활용 가능 다기능성 고분자 소재’ 개발이 시급한 상황이다.   그동안 전 세계 연구진이 4D 프린팅용 형상기억 고분자 신소재 개발에 나섰지만, 단량체·가교제의 과다 사용 및 프린팅 공정상 손실 등의 단점을 극복하지 못하였고, 3D프린팅 과정에서 가교된 소재를 손쉽게 재활용할 수 있는 기술 개발의 문턱 또한 넘지 못했다. 이에 한국화학연구원 연구팀(과학기술정보통신부 지정 ‘스마트화학소재 4D 프린팅 연구단’)은 현재 3D 프린팅용 필라멘트 소재로 활용되고 있는 상용 고분자의 2차례 기능성 가교반응을 통해 형상기억 비트리머 신소재를 합성했다. 연구팀은 가교구조 제어를 통해 형상기억 비트리머 소재의 형상기억-회복 특성을 조절하는 것은 물론이고, 열에 의한 자가치유 및 재성형 등 다양한 기능을 가진 신소재를 개발하였다.   이번에 개발한 신소재를 테스트한 결과, 필름 형태의 소재에 흠집을 낸 후, 고온 열처리한 지 30분이 지나자 자가 치유되는 것으로 확인되었다. 또한 가교 구조를 지니고 있음에도 잘 게 부서진 필름형태의 소재를 고온에서 강한 압력으로 찍어내는 프레스 공정을 통해 원래의 상태로 되돌려 재활용할 수 있게 되었다. 또한 필라멘트 압출 성형 및 4D 프린팅도 가능하다. 신소재를 필라멘트 압출기에 넣어주면 깨끗한 필라멘트를 얻을 수 있으며, 3D 펜을 사용하여 형상기억 및 회복이 가능한 3D 구조체를 간단하게 제조할 수 있다.     이번 연구결과는 과학기술 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’2021년 12월호 표지논문으로 게재됐다.   이번 기술 개발로, 소재 분야 관련 기업과의 적극적인 협업을 통해 4D 프린팅 실용화를 위한 핵심기술을 선점할수 있을 것으로 전망된다. 또한 소재의 자가치유 및 재활용 공정 또한 가능하여, 향후 발생가능한 다량의 가교 고분자 폐기물 저감에도 기여할 것으로 기대된다. 화학연 이미혜 원장은 “이번 연구를 통해 개발한 기술은 값싼 상용 고분자로부터 고부가가치 형상기억 비트리머 소재를 합성하는 플랫폼 기술로, 맞춤형 의료기기 등 다양한 응용분야에 폭넓게 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 말했다. 이번 연구결과는 과학기술 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 2021년 12월호 표지 논문으로 게재됐다.   또한 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 소재융합혁신기술개발사업, 미래기술연구실 사업, 한국화학연구원 기본사업의 지원을 받아 수행됐다. <span 4d="" apple="" center="" class="se-text-paragraph se-text-paragraph-align-center " color="" color:="" helvetica="" i="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" p="" segoe="" span="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" ui="" word-break:=""> <span 4d="" apple="" center="" class="se-text-paragraph se-text-paragraph-align-center " color="" color:="" helvetica="" i="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" p="" segoe="" span="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" ui="" word-break:="">

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다. 　   전기 자동차용 전고체 전지 개발 기술이전 협약식 개최 화학소재연구본부 　 　 '전고체 고분자 전지' 기술이전 협약 조인식   전 세계 친환경 전기차 판매 대수가 2025년 기준으로 1,690만대를 넘어설 것으로 예상됨에 따라, 전기차용 고안전성 배터리 시장의 성장 가능성 및 경제적 파급효과가 무궁무진할 것으로 전망되는 가운데, 국내 연구진이 상용화가 가능한 전고체 전지용 ①고분자 고체 전해질 및 ②전극 핵심 기술을 개발하여 기술이전했다. 화학연은 에너진(주)(대표 장진숙)과 2월 25일 화학연에서 전고체 고분자 전지 기술이전 계약 체결식을 개최했다. 　 이날 행사에는 화학연 이미혜 원장, 에너진(주) 장진숙 대표 등 관계자 8명이 참석했다. 화학연 강영구·석정돈·김동욱 박사 연구팀은 ①기존 고체 전해질의 한계를 뛰어넘는 높은 이온 전도도와 유연성을 지닌 고분자 고체 전해질 및 ②계면 안정성과 전기화학 안정성이 우수한 복합전극 기술을 적용한 ‘전고체 고분자 전지’ 개발에 성공했다. 　 에너진(주)은 당사가 보유한 역량과 화학연의 전고체 고분자 전지 기술을 접목하여, 전지 성능 향상 및 전지 제조 자동화 공정 개발을 통해 전고체 고분자 전지 상용화를 목표로 하고 있다. 　 기존의 ‘리튬이온 전지’의 전해질이 액체 상태로 온도변화나 외부 충격에 의해 불안정하게 되면 화재 위험이 있는 반면, ‘전고체 전지’는 전해질을 포함한 모든 구성요소가 고체로 이루어지고 있어, 화재와 폭발을 방지할 수 있는 강점을 지닌 고안정성 차세대 전지로 주목받고 있다. 　 특히, 고체 전해질 중 ‘고분자 고체 전해질’은 발화 및 폭발로부터의 안전성 이외에도, 경제성, 공정의 편의성, 플렉서블 소자에 적용 가능성 등의 여러 장점으로 인해 전고체 전지의 핵심 전해질로 손꼽히고 있다. 하지만, 기존의 ‘고분자 고체 전해질’은 상온에서 리튬이온전도도가 낮고 전극과의 안정한 계면 형성이 어려워 이차전지의 성능이 하락하는 문제는 전고체 고분자 전지의 상용화에 걸림돌이 되었다. 　 이에, 화학연 연구팀은 고분자 고체 전해질의 분자를 구조 제어하여, ①리튬 이온 전도도를 향상시킨 고분자 고체 전해질과 ②복합전극 설계를 통한 계면 안정화 기술을 확보하여 ‘고안정성 전고체 고분자 전지 기술’을 개발하였다. 　 먼저, 연구단은 일종의 그물망 형태(가교구조)로 이온 전도성 고분자 가소제가 서로 연결되도록 설계하여, 리튬이온의 전도성 및 유연성이 우수하며, 대량 합성이 가능한 ①고체 고분자 전해질을 개발하였다. 또한 전고체 전지의 성능을 저하시키는 요인 중인 하나인 전극과 전해질 계면에서의 이온전달 저항을 최소화하면서도 안정적인 전지 구현을 위해 이온전도성 바인더와 전극 활물질이 유기적으로 통합된 복합전극을 설계하였다. 해당 연구팀은 이차전지 핵심소재에 대한 우수한 연구역량과 원천 기술 및 특허를 보유하고 있으며, 다양한 기관과의 협력을 바탕으로 기술 개발 노하우를 축적하고 있다. 가교 중합으로 형성된 그물망 내부에서 이온전도성 고분자 가소제가 서로 연결되도록 설계하여 리튬이온 전도성 및 유연성이 우수한 고체 고분자 전해질을 합성하였다. 또한 전극/전해질 계면에서의 계면저항을 최소화하여 계면 안정화를 구현하도록 이온전도성 바인더와 전극활물질이 유기적으로 통합된 복합전극을 설계하였다. 　 특히 해당 연구단이 보유하고 있는 고분자 고체 전해질의 설계, 합성, 제조 및 전극/전해질 계면 안정화 제어 기술은 세계적으로도 손꼽히는 기술이다. 본 연구팀은 에너진(주)과의 공동 연구를 통하여 기존의 전고체 전지 기술이 가지고 있는 제조 공정의 문제점을 해결하여 전고체 전지의 상용화에 주도적 역할을 수행할 계획이다. 　 화학연 이미혜 원장은 “화학연 기보유 연구역량과 관련 기업과의 협력을 통한 전고체 전지의 원천기술 확보를 바탕으로, 에너지 및 기후 변화 문제 해결에 기여하고 국가 기술 경쟁력을 강화할 수 있기를 기대한다.”고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 원천기술개발사업 국가핵심소재연구단(단장: 석정돈)과 한국화학연구원 기본사업의 지원을 받아 수행됐다.

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.   귀금속 없이 암모니아 분해해 수소 생산하는 저가 고효율 촉매 공정 개발 　 화학공정연구본부 　 개발된 암모니아 분해용 촉매 반응 모식도 및 기존 촉매와 개발 촉매의 암모니아 분해효율을 비교한 그림   화학연은 값싸고 풍부한 금속인 니켈을 활용해 암모니아 분해 수소 생산 공정의 상용화 가능성을 높인, 저비용 고효율 촉매 제조 기술을 개발했다. 수소는 신재생 에너지로 각광받고 있어 전세계적으로 수소의 생산, 저장, 운송 기술 개발이 이루어지고 있다. 이중 암모니아 분해 수소 생산 기술은 운송이 어려운 수소 대신 암모니아를 먼저 운송해온 다음 이를 수소로 전환할 수 있어 주목받고 있다. 암모니아를 수소로 전환하기 위해서는 촉매를 이용해서 암모니아를 분해하는 화학반응이 필요하다. 이 반응에 필요한 촉매로는 귀금속인 루테늄이 가장 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 루테늄은 희소 금속으로서 가격이 비싸기 때문에 이를 대체할 수 있는 촉매 기술이 전세계적으로 개발되고 있다. 　   대체 촉매로 보통 니켈이 연구되고 있는데, 루테늄을 쓸때보다 최대 70배 정도 낮은 가격으로 촉매를 공급할 수 있다. 하지만 니켈 촉매는 암모니아 분자와의 상호작용이 약해 상대적으로 성능이 떨어지며, 암모니아 분자를 활성화하기 위해서는 600℃ 이상의 고온이 필요하다는 단점이 있다. 따라서 전세계적으로 니켈 촉매의 성능을 높이기 위한 연구가 진행 중이다. 　 　 암모니아로부터 수소생산용 비귀금속계 촉매를 개발한 연구진. 좌부터 화학연 화학공정연구본부 김영민 박사, 채호정 박사, Do Quoc Cuong 박사, 김거종 박사.   화학연 채호정 박사팀은 간편한 제조 공정으로 암모니아 분해 효율을 높일 수 있는 새로운 니켈 촉매 공정 기술을 개발했다. 연구팀은 세륨 이온, 알루미늄 이온, 니켈 이온을 한꺼번에 반응시키는 간편한 공정으로 새로운 촉매를 만들었다. 합성된 촉매는 세륨(Ce)이 소량 포함된 알루미나(Al2O3) 지지체 표면에 니켈이 고르게 분산돼 결합한 구조를 가지고 있다. 연구팀은 양이온과 음이온 포함 물질들을 물에 넣고 한번에 반응시키는 ‘양이온-음이온 이중 가수분해(CADH, cataion-anion double hydorolysis)’ 원리를 이용한 간편한 원팟(one-pot)공정으로 촉매를 합성하여 공정의 효율을 향상시켰다. 새로운 합성법을 활용하면 니켈이 지지체에 고르게 분산되고, 지지체와 니켈의 결합력이 강해져 촉매 성능이 높아진다. 　 새로운 촉매는 기존 보고된 니켈 촉매와 비교해 최고 수준의 암모니아 분해효율*을 나타냈다. 또한 몇몇 루테늄 촉매와도 동등한 수준이거나 그 이상의 암모니아 분해효율을 보여서, 루테늄을 대체할 수 있는 저렴한 상용 촉매로서의 가능성을 보여줬다. 또한 100시간 이상의 내구성 실험에서도 안정적인 성능을 보였다. 화학연 화학공정연구본부 채호정 박사팀은 위 연구결과를 에너지·환경 분야 세계 상위 1% 저널인 ‘응용촉매 B-환경(Applied Catalysis B-Environmental)’ 최신호에 발표했다. 　 화학연 채호정 박사는 “이번에 개발한 암모니아 분해 촉매는 비귀금속으로서, 기존의 비싼 귀금속 촉매의 응용한계를 극복했다. 다소 높은 반응온도 열원 공급이 가능한 제철, 시멘트 등의 다양한 산업공정과 연계해, 향후 그린 수소 사회를 위한 수소 생산 응용 공정 개발이 활발하게 이뤄질 것으로 기대한다.”고 전망했다. 　 이번 연구는 화학연 기본사업 및 산업자원통상부의 산업기술알키미스트프로젝트, 신재생에너지핵심기술개발 사업의 지원을 받아 수행되었다.  

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.                 폐플라스틱을 원재료로 되돌리는 저온 재활용 기술 개발       화학공정연구본부   '폐PET의 메탄올리시스를 통한 재생 단량체 및 테레프탈레이트 유도체 제조' 기술이전 협약식에 참석한 각 기관 참석자들   최근 전 세계가 탄소배출량 감축을 위한 환경규제 강화와 플라스틱 순환 경제 체제 전환을 추진하고 있는 가운데, 국내 연구진이 상온에서 폐플라스틱을 화학적으로 분해하여 플라스틱 합성 이전 원료로 완벽하게 되돌릴 수 있는 핵심원천기술을 개발하여 기술이전했다. 화학연은 (주)리뉴시스템(대표 이종용)과 2월 23일 화학연에서 저온에서 폐PET를 완전분해할 수 있는 해중합 기술이전 협약식을 개최하였다. 이날 행사에는 화학연 이미혜 원장, (주)리뉴시스템 이종용 대표 등 관계자 6명이 참석했다. 화학연 조정모 박사 연구팀은 폐플라스틱 재활용 분야에서 해중합 기술 상용화에 최대 걸림돌이었던 에너지 사용량과 경제성 문제를 극복할 수 있는 ▲저온 해중합 기술과 ▲이를 연계하여 적은 양의 에너지만으로 다양한 고수율·고순도·고부가 단량체를 제조 가능한 플랫폼 생산 기술 개발에 성공했다.   (주)리뉴시스템은 이번 계약에 따라 석유화학 기반 플라스틱의 원료를 대체할 수 있는 재생 단량체 제조에 응용할 계획이며, 다양한 특수 플라스틱 합성을 위한 고부가 첨가제원료 제조기술로 활용할 예정이다. 현재, 폐PET 재활용 산업에서는 기존 플라스틱의 화학 구조를 유지한 채 오염된 플라스틱을 분류·파쇄·세척하는 과정을 거쳐 물리적으로 재가공하는 '비순환형 재활용 기술'이 주로 활용되고 있었다. 하지만 이런 '기계적 재활용' 기술은 기존 플라스틱 제품보다 품질이 떨어지고 재활용할수 있는 횟수도 제한적인 단점이 있다.   PET의 저에너지 메탄올리시스 촉매 반응   이 때문에 기존 플라스틱 제품과 동등한 품질을 가지면서도, 소재 합성 이전의 원재료로 완전히 되돌려 무한 반복 재활용이 가능한 '화학적 재활용' 기술이 대안으로 주목받고 있다. 다만, 고온·고압 반응조건에서 수행되는 해중합 반응 특성과 오염물질 제거를 위해 많은 에너지가 요구되는 공정의 특성상 채산성이 낮아 상용화가 더디게 이루어지고 있다.   이에 연구팀은 폐플라스틱 중 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 폐PET병이나 폐폴리에스터 섬유를 상온에서 매우 적은 양의 에너지만으로도 완전히 분해하여 재원료화 함으로써, 기존 석유 유래 제품을 완벽하게 대체할 수 있는 자 원 재순환형 기술(메탄올리시스 반응기술)을 개발하였다. 연구팀은 기존 해중합 기술이 고온·고압 조건에서 수행되기 때문에 에너지 소비가 심하고, 오염물질에 의한 단량체 제품의 수율이 낮아지는 문제 극복을 위해 상온에서 높은 반응성을 나타내는 저가 촉매를 반응에 적용하고 부반응을 제어할 수 있는 공정기술을 도입해 고부가 단량체인 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, 'DMT')를 고수율·고순도로 제조할 수 있는 기술을 개발하였다. 또한, 제조된 DMT를 반응중간체로 사용하여 100℃ 이하의 저온에서 다양한 고부가 재생 단량체를 제조할 수 있는 플랫폼 기술을 개발하였다. 이는 최소한의 공정변수 조절과 투입원료의 변경만으로 동일한 공정에서 다양한 제품을 생산할 수 있는 운전 특성으로, 재생원료의 가격이나 시장수요의 변동에 유연하게 대처할 수 있는 다목적 친환경 소재 제조공법이다.   연구팀은 그 외에도 유색·저급 PET 및 폐폴리에스터 섬유등을 재활용할 수 있는 다양한 기술을 개발하여, 폐플라스틱 화학적 재활용 기술의 국산화뿐만 아니라 해외 기술시장 진출까지 노릴 수 있는 상용 해중합 공정기술 개발에 박차를 가하고 있다. 화학연 이미혜 원장은 “이번 성과는 전 세계적으로 대두되고 있는 폐플라스틱의 환경오염 문제를 완화하고, 전량 수입에 의존하던 기존 석유화학제품 원료를 폐자원으로부터 얻을 수 있다는 점에서 큰 의미가 있는 만큼, 국내 플라스틱 화학산업의 지속 가능성 확보와 세계시장 진출 또한 가능한 해중합 기술이 될 것으로 전망한다.”라고 말했다. 화학연은 이번 연구성과를 (주)리뉴시스템에 기술이전하여, 파일롯 규모의 연속 실증설비(PET 처리 기준, 연간 10,000톤 규모) 구축을 진행하고 있다. (주)리뉴시스템은 연내 공정 최적화를 마무리할 예정이며, 축적된 시제품 생산 경험을 바탕으로 2023년에는 안정적인 생산설비의 개념 완성과 함께 본격적인 사업화를 준비할 계획이다. 이번 연구는 화학연 기본사업의 지원을 받아 수행됐다.

KRICT 일비 * 일비는 ‘가까이에서 도움이 되는 존재’를 뜻하는 순우리말입니다. 　 　   고압전기 보호구 넘어 미래 운송수단 절연재까지 　     　 고압 전류가 흐르는 전력 시설 유지와 보수에는 늘 감전사고의 위험이 도사리고 있습니다. 작업자와 장비를 보호할 수 있는 절연 보호구가 필수적이지요. 그간 절연보호구의 대부분을 수입에 의존해온 국내 절연 보호구 시장에 많은 변화가 일 것으로 보입니다. 특수소재 전문기업 동원엔텍이 화학연과 손잡고 22.9kV급 고성능 절연소재와 공정기술 개발에 성공했기 때문입니다. 　           (좌) 한국화학연구원 김진철 박사 / (우) (주)동원엔텍 신승호 대표   수입 대체 절연소재를 찾아라 울산 온산국가산업단지에 위치한 동원엔텍은 해저케이블 보호관, 해양심층수 취수 파이프, 방사선 차폐복 등의 특수 소재와 관련 제품을 전문적으로 개발해온 기업입니다. 폴리머 소재에 대한 오랜 전문성을 바탕으로 국내 최초로 폴리우레탄을 적용해 만든 심해저용 해저케이블 보호관은 해외 여러 나라로 수출되고 있습니다. 동원엔텍이 만들고 있는 수출용 해저케이블 보호관은 특이하게도 수출되는 국가별로 색상과 디자인이 제각각입니다. 두바이는 인근 해역의 상어들이 케이블을 물어뜯는 경우가 잦아 상어가 싫어하는 붉은색 보호관이 수출된다고 하고, 종종 케이블 절취사고가 일어나는 일본으로는 해저에서 눈에 잘 띄지 않는 검은색 보호관이 수출된다고 합니다. 　         동원엔텍은 산업과 의료 현장에서 사용되는 저·고선량 방사선 차폐복에서도 이름이 높습니다. 원전 사고 지역인 일본 후쿠시마에도 이 회사가 개발한 재난구조용 차폐복이 공급되고 있는데요. 동원엔텍이 특수 소재들로 이름이 얻게 된 것은 신승호 대표의 영향이 큽니다. 석유화학소재 개질을 이용한 방사선 차폐제 물성연구로 박사 학위를 받은 그는 30년 가까이 기업 현장에서 관련 연구개발에 종사하다 2003년 동원엔텍을 설립했습니다. 　     신 대표가 52세의 나이에 뒤늦게 창업을 선택한 데는 그의 타고난 연구자적 성향이 작용했습니다. 그는 70세를 훌쩍 넘긴 지금도 하루 10시간 넘게 연구개발에 몰두하고 한 주 2편 이상씩 새로운 논문을 찾아 읽습니다. 고객사들이 까다로운 문제들이 생길 때마다 먼저 동원엔텍의 문을 두드리는 것도 이 때문입니다. 납을 사용하지 않는 국내 유일의 친환경 방사선 차폐제, 그리고 국내 최초로 개발된 22.9kV급 고압전기 절연소재도 고객사들의 요청을 해결하는 과정에서 탄생했습니다. 　   “방사선 차폐제는 2007년경 주요 수입처인 미국 기업이 제품들을 단품 대신 패키지로만 판매하겠다고 하면서 국내 관련 기관의 의뢰로 개발이 시작됐습니다. 납 소재를 사용하면 가격이 싸지만 시간이 지나며 차폐성능이 떨어지고 납 성분의 비산으로 2차 오염피해가 발생해 폐기도 어렵습니다. 그래서 에폭시 수지 기반의 액상용 페인트와 시트를 개발하게 됐지요. ” 화학연과 함께 개발한 고압전기 절연소재도 마찬가지 였습니다. 국내의 전기 작업자들이 사용하는 고압전기 보호복 중 절연 소재의 상하의는 그간 전량 일본 회사 로부터 수입됐습니다. 하지만 비싼 가격과 납품 지연으로 적기 공급에 애를 먹던 국내 관련사들이 동원엔텍에 제품개발을 요청하게 됩니다.     　 기업 입장에서 출발하는 연구개발 “절연제품의 기반은 우레탄과 에폭시 등의 화학소재입니다. 이런 물질들을 어떻게 나노화해서 잘 분산하고 가공 하느냐가 핵심이지요. 기술의 큰 맥락이 방사선 차폐제와 동일하고 기본소재도 우리가 잘 아는 폴리머라서 여기에 다른 유기물들을 합성해 차폐 성능을 높이면 충분히 가능할 것 같았습니다. 문제라면 기본소재와 관련해 일본 회사가 갖고 있는 특허를 어떻게 피할 것인가 하는 것이었지요.” 특허 회피의 방법을 찾던 동원엔텍은 화학연 정밀화학 융합기술연구센터의 문을 두드렸습니다. 고부가가치 정밀화학소재의 원천기술 개발과 응용 연구를 통해 화학소재 산업의 대외의존형 구조 탈피와 경쟁력 강화에 힘쓰고 있는 곳이지요. 김진철 박사는 이곳에서 부식을 알아서 스스로 치유하는 스마트 소재, 산업용수를 많이 쓰는 염색과정 없이 섬유에 패턴을 만드는 소재, 과도한 에너지 사용과 대기오염물질을 배출하는 고온 경화 대신 저온에서 경화가 되는 소재 등을 개발해 왔습니다. 　 “동원엔텍의 고민을 전해 듣고 선행조사를 해보니 해외 기업들이 쓰는 소재와 차별화가 관건이 되리라 판단했습니다. 그래서 화학연이 지방산과 에폭시-우레탄 기반의 유연성 소재를, 입자 분산기술이 뛰어난 동원엔텍은 절연성이 우수한 질석 입자를 나노화해 분산 하는 기술을 개발하는 것으로 역할분담을 했습니다.” 중소기업 기술협력 사업의 연구책임자가 첫 경험이었던 김박사는 “무엇보다 기업의 입장에서 접근해야 하기 때문에 향후 부담해야 할 비용과 환경규제 등을 고려하며 약 1년여에 걸쳐 적합한 기본 소재를 찾아나가는 과정이 힘들었다”면서 “중소기업을 지원하는 연구가 어떤 점들을 지향해야 하는지를 깨닫게 된 게 가장 큰 소득”이었다고 말합니다. 　 약 2년여에 걸쳐 개발된 동원엔텍과 화학연의 ‘22.9kV급 고압전기 안전 보호구용 절연 소재’는 일본과 미국의 관련 특허를 회피하며 기술 국산화를 이루었을 뿐만 아니라 본연의 성능인 절연성과 작업자의 움직임을 편리하게 하는 유연성 면에서도 뛰어난 성능을 자랑하고 있습니다. 동원엔텍은 현재 이 기술을 바탕으로 새로운 고성능 고압전기 안전보호복의 사업화에 힘쓰고 있는데요. 뛰어난 절연성과 유연성, 가격경쟁력을 갖춘 신소재를 확보한 만큼 이를 전기자동차와 전동차 등 수송수단용 절연재 등으로 응용범위를 확대해나갈 계획입니다.  

KRICT <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; font-synthesis: none; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; letter-spacing: -0.02em;" text-align:="" white-space:="">아리아리 * 아리아리는 ‘어려워도 함께 헤쳐가자’라는 뜻의 순우리말입니다. 글로벌 신냉전 속 화학기술 주권 확보의 길     최근의 국제 정세에서 빠지지 않고 등장하는 미·중 갈등의 핵심은 과학기술입니다. 특히 반도체와 희토류 등의 산업 핵심자원을 둘러싸고 벌어진 갈등이 기술패권경쟁을 가속화시키는 기폭제가 되고 있지요. 이런 대립구도는 우크라이나 전쟁에 따른 중국·러시아와 친서방 국가들의 급속한 결집에 따라 더욱 격화될 것으로 전망되고 있습니다.     본격화되는 기술동맹 기술이 새로운 패권경쟁의 출발점이자 승패를 가름할 열쇠가 되며 안보와 경제처럼 과학기술의 블록화 경향도 빨라지고 있습니다. 미국과 중국을 중심으로 우호적인 국가들 간에만 첨단기술을 공유하는 기술동맹이 본격화되고 있는 것입니다. 이 같은 총력전 양상의 세력 다툼 속에서 지정학적으로 불리한 위치에 있는 우리나라가 주도권과 협상력을 잃지 않기 위해서는 선도국들이 필요로 하는 첨단기술의 확보가 더욱 중요할 수밖에 없습니다.   미국과 중국, EU, 일본 등이 국가안보와 안정적인 자원 공급망 확보, 신성장동력 창출이라는 요소들의 통합적 관점에서 연구개발 투자를 집중하고 있는 공통 분야는 대부분 인공지능, 양자, 에너지, 바이오, 디지털 인프라, 로봇, 반도체, 디스플레이, 2차전지 등으로 압축됩니다. 이에 따라 우리나라는 주도권 확보가 필요한 국가생존기술들의 집중적인 육성과 함께 감염병, 미세먼지, 저출산, 고령화, 탄소중립 등의 국가적 난제 해결을 위해 관련 특별법 제정과 국가과학기술체계의 혁신을 서두르고 있는데요. 나라 안팎의 생존 위기를 해결하는 데 필수적인 이들 주요 국가전략기술 중 많은 부분은 화학연과도 깊게 연관되어있습니다. 대표적인 분야가 글로벌 산업 공급망의 핵심인 화학소재와 부품, 코로나19 같은 감염병과 고령화 사회 대응에 필수적인 첨단바이오, 태양광·이차전지·수소 등의 미래 에너지, 국민건강과 탄소중립의 열쇠가 될 미세먼지 저감 및 이산화탄소 자원화 기술 등입니다.     위기 통해 다진 연구역량 이 같은 국가적 임무 달성의 중심기관으로서의 화학연의 가치는 지난 몇 년 간 계속된 위기 속에서 이미 그 중요성이 확연히 드러난 바 있습니다. 특히 일본 수출규제 사태 등은 점점 더 시계가 빨라지고 있는 기술패권경쟁의 현실과 관련 연구개발 역량의 내재화 필요성을 피부로 실감하게 한 사건들입니다. 2019년 소부장 수출규제와 2020년 이후의 코로나 펜데믹, 2021년 중국발 요소수 대란 등 연거푸 발생한 일련의 공급망 위기는 해당 핵심 소재 및 주요 자원 대부분과 직간접적으로 연결되어 있는 화학연이 보다 거시적인 틀에서 연구원의 임무와 역할을 바라보게 하는 계기가 되었는데요. 전문적이고 심도 깊은 분석과 전망으로 국가 대응책 마련에 힘을 보탠 화학연은 연구소 차원에서도 이미 오랜 기간 이어져온 핵심소재 개발과 대체기술 확보에 더욱 주력하게 되었습니다.   40년 이상의 역사를 통해 꾸준히 한 발 앞선 준비에 힘써온 화학연의 R&D 전략은 지난 3년간의 코로나 사태 속에서도 빛을 발했습니다. 이미 1980년대부터 감염병 문제에 주목하며 대응역량과 인프라를 구축해온 덕분에 코로나 사태 초기 발 빠르게 실시간 분자진단키트를 개발한 데 이어 국내 정부출연연구기관 중 최초로 백신과 치료제 후보물질을 도출하는 데 성공했습니다. 또한 의약·바이오 분야의 이런 오랜 연구개발 전통은 코로나19와 에이즈 같은 바이러스 감염병 뿐만 아니라 각종 암과 치매, 심혈관질환 등 고령사회 도래와 함께 큰 폭으로 증가하고 있는 퇴행성 질환 예방과 치료를 위한 신약 개발에서도 계속해서 우수한 성과들을 탄생시켜 왔습니다.     강화되는 임무와 역할     21세기 국제사회의 최대 화두이자 우리 수출산업 대부분에 막대한 영향을 미치게 될 탄소중립 기술 역시 화학연이 책임져야 할 중대한 국가적 과제입니다. 화학연은 그간 세계 최고 수준의 태양전지와 고효율 냉난방 촉매, 청정에너지 수소의 경제적인 생산-저장-활용 기술, 생분해성 플라스틱 생산과 폐기물 재활용, 지구 환경 악화의 주범인 이산화탄소·미세먼지 저감 및 자원화 기술 등을 통해 국민건강과 국제적 의무 이행에 큰 힘을 보태고 있는데요.   이와 함께 화학연이 추진하고 있는 연구개발의 가장 중요한 목표 중 하나는 AI·빅데이터 등의 지능형 소프트웨어 기술을 활용한 연구성과 및 기술개발 역량의 디지털 전환입니다. 화학연이 보유하고 있는 방대한 데이터의 공유와 확산을 통해 국가의 생존기술과 연계된 정부출연연구기관 및 산·학·연 전반의 실질적인 경쟁력 향상에 기여하고자 하는 것이지요. 이를 위해 친환경 화학공정 고부가가치 화학소재 신약소재 화합물 정밀·바이오화학소재 등의 화학기술 협력 플랫폼 구축에도 여념이 없습니다.   화학 분야 국내 유일의 정부출연연구기관으로 40년 넘게 대한민국 화학기술 발전의 중심 역할을 해온 화학연은 향후 기술패권경쟁이라는 범국가적 현안과 새 정부 출범을 맞아 그 역할이 더욱 강화될 것으로 보입니다. 이에 따라 화학연 역시 기술 주권의 확보라는 본연의 국가임무 달성을 위해 더욱 적극적인 선택과 집중, 창의와 도전의 연구개발 전략 마련에 박차를 가할 계획입니다.  

KRICT 혜윰 * 혜윰은 ‘생각’ 이라는 뜻의 순우리말입니다. 기술패권시대와 국가생존기술 　     　 “지정학적(geo-politics) 국제질서가 기정학적(tech-politics) 국제질서로 재편되고 있다.” 팬데믹, 기후변화, 글로벌 신냉전의 혼돈 속에서 세계의 권력지형에 새로운 질서를 부여하게 될 차세대 리더십이 과학기술 주도권 다툼에서 옥석을 가리게 될 것이란 전망에 더욱 힘이 실리고 있습니다. 첨단기술의 유무가 국가 미래의 상수로 부상하며 우리나라를 비롯해 미국, EU, 일본, 중국 등 주요국들은 앞 다퉈 6~10개 내외의 전략기술 주도권 확보에 집중하고 있습니다. 모두 좀 더 잘해야 하는 게 아니라 이제 앞서지 않으면 안 될 국가 생존기술들입니다. 그중 많은 부분이  한국화학연구원의 임무와도 맞닿아 있습니다.   　                                         \\ \\