[신성장동력속으로] 성균관대 '친환경 소재 연구실'

김영독 교수

세계적으로 오염물질 저감기술에 대한 수요가 급증하고 있는 가운데 성균관대 친환경 소재 연구실은 김영독 교수를 중심으로 나노 기술을 이용해 환경오염물질 제거하는 고효율 기술개발에 박차를 가 하고 있다. 나노기술은 주로 고체 표면위에 화학적인 기능성을 부여하는 데 응용이 되어왔는데 성균관대 친환경 소재연구실은 초미세박막을 이용해 일산화탄소나 휘발성 유기물, 다이옥신 등 환경오염물질을 제거하는 메커니즘을 규명해나가고 있다. 연구실은 특히 원자층 증착법이라는 방법을 사용해 오염물질제거의 효율성을 높이는 연구를 통해 새로운 시도를 진행하고 있다. 원자층 증착법은 고체 표면위에 형성되는 초미세 박막의 두께나 입자크기를 원자수준으로 제어하는 기술로 주로 반도체 산업에서 사용돼왔다. 원자층 증착법을 활용할 경우 우선 일산화탄소(CO)나 산화질소류(NOx) 등 독성물질을 무해한 물질로 전환할 때 사용되는 각종 촉매를 나노 수준으로 제어해 효율을 극대화 시킬 수 있다. 김 교수는 "이 기술을 활용할 경우 촉매활성이 아예 없는 것으로 알려져 있는 금 같은 물질들도 나노구조체로 만들어 팔라디움 등 기존 촉매들보다 높은 촉매활성을 보이게 할 수 있다"고 설명했다. 연구실은 초미세 박막제조 기술을 이용해 빛이 없는 조건에서도 휘발성 유기물을 제거할 수 있는 기술에 대한 개발도 진행하고 있다. 연구실은 이에 앞서 광촉매인 이산화 티타늄도 표면구조를 조절하면 빛이 없어도 독성 유기물을 흡착ㆍ분해시키는 물질로 사용할 수 있음을 밝혀내는 성과를 내기도 했다. 아울러 나노기술을 통해 이산화탄소를 재자원화하는 기술이나 세제를 사용하지 않고 오염물을 세척하는 초발수성 물질 개발도 진행되고 있다. 연구실은 궁극적으로 고부가가치의 친환경소재를 만들기 위해 현재 2차원에 머물러 있는 초미세 박막형성 기술을 3차원 분말에 적용하는 데 연구의 초점을 맞출 계획이다. 성균관대는 이 연구를 위해 분말을 코팅할 수 있는 장비의 개발이 필수적이라고 보고 벤처기업인 가소닉스와 공동연구체제를 유지하고 있다. 김 교수는 "화학은 단순히 친환경 소재를 연구개발하는 기초학문의 역할도 중요하지만 친환경 소재들의 특성을 원자수준에서 규명해 고효율 친환경소재를 만드는 원천기술을 확보하는데 더욱 중요한 의미를 갖는다"며 "소재의 특성 분석뿐만 아니라 친환경 소재의 구조 및 작동 메커니즘까지 규명해 녹색성장에 기여할 것"이라고 말했다.