유독물질 완전 차단…밀봉화학반응 시스템 개발

대학연구실, 화학공장과 산업현장에 적용 가능

▲밀봉화학반응 시스템.[사진제공=포항공대]

[아시아경제 정종오 기자] 유독성 물질 누출 없는 밀봉화학반응 시스템이 개발됐다. 안전한 실험이 가능할 것으로 기대된다. 암을 일으키거나 사망에 이를 수 있는 위험성이 매우 높은 유독성 화학물질을 완전히 차단시켜 안전성과 효율성을 높인 기술이다.

김동표 포항공대 교수 연구팀이 모든 액체에 젖지 않는 양쪽 초소수성(물과 기름 등 대부분의 액체에 젖지 않는 표면 특성) 특수 분리기를 장착한 밀봉화학 반응시스템을 내놓았다. 유독물질의 생산부터 분해와 배출 등 전 과정에서 유출가능성을 완전 차단한 안전화학 공정 시스템이다. 연구팀은 어떤 액체에도 젖지 않는 양쪽 초소수성 나노와이어 특수 분리기를 개발했다. 고위험 화학물질을 생산하고 분리·정제해 응용한 다음 잔유물질의 분해 배출까지의 일련의 전 과정을 미세한 파이프 라인을 따라 수행하는 밀봉화학반응 시스템을 내놓았다.

연구팀은 불안정한 기존의 증류 분리방식 때문에 생기는 문제점을 극복하기 위해 실리콘 나노와이어(도체 실리콘 표면을 화학적으로 부식시켜 제조한 머리카락의 약 1000분의1 굵기의 나노침(선) 평판 구조체)의 초소수성을 이용한 특수 분리기를 개발했다. 이를 통해 유독성 기체물질을 효과적으로 분리한 것이다.

그 결과 원료주입에 의한 유독성 물질의 생산부터 분리, 응용과 분해에 이르는 전 과정을 밀봉된 파이프 라인에서 수행할 수 있게 됐다. 공정과정의 효율성도 높아지면서 공정시간을 단축했다. 김동표 교수는 "이번 연구는 산업적으로는 유용한데 생산과 취급할 때 안전사고가 잦은 맹독성 중간 화학원료를 안전하면서도 높은 효율로 생산할 수 있는 환경 친화적 신화학공장 모델 확립 가능성을 보여줬다"며 "산업체에서 연소혼합물 내 휘발성 물질을 분리 응용하는데 있어서도 지속 가능형 그린 화학공정과 시스템으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

관련 논문은 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications) 2월 26일자에 실렸다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr