▲ 김동표 포스텍 화학공학과 교수.

포스텍 연구팀이 유독성 화학물질을 안전하게 다루는 공정을 개발해, 향후 관련 연구 및 산업현장에서 널리 응용될 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 국내 연구진이 랩온어칩과 통합형 미세유체시스템을 이용해 독성이 강한 화학물질을 누출없이 반응시킬 수 있는 안전한 화학공정을 개발했다고 24일 밝혔다.

포항공과대학교 화학공학과 김동표 연구팀이 주도한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐고, 연구결과는 국제학술지 앙게반테케미(Angewante Chemie)紙에 2편이 연달아 게재(4월 24일자 및 6월 18일자 )됐다.

이번 연구기술은 화학공정의 영원한 딜레마였던 두 가지 문제, 즉 유독성과 악취 문제에 대한 해결책을 제시함으로서 유독성 촉매와 악취 물질을 사용하는 관련 산업에서 적용될 수 있는 기반을 마련함으로서, 향후 후속연구가 기대되고 있다.

연구팀은 석유화학물질의 분해공정에 이용되는 미량의 4산화오스뮴의 외부 누출을 막을 수 있는 소형 칩을 개발해 공정의 안전성이 높였다.

연구팀은 “가로 및 세로 5cm 크기의 소형 칩에 있는 머리카락 굵기의 도랑(channel) 내부에 4산화오스뮴을 고정시킴으로써, 기존 초자반응기보다 50배 이상 효율적인 반응이 가능하다”며, “이 칩은 딱딱한 스탬프 대신 저렴하고 부드러운 몰드를 이용해 패턴을 제작하기 때문에 대량생산에 유리하다”고 설명했다.

또한 연구팀은 또 길이 3m, 지름 500um의 아주 가는 모세관 안에 이소시아나이드의 합성부터 정제, 분리 그리고 다음 반응까지 4개 공정이 연속으로 이루어지는 시스템도 구축했다. 이 시스템을 통해 이소시아나이드를 바로 합성하고 바로 사용하기 때문에 안전하고, 기존 초자반응기보다 반응시간도 10~20배 단축시킬 수 있다.

연구를 주도한 김 교수는 “이번 연구로 안전하고 무해한 화학공정이 개발됐으며 앞으로 친환경적 신(新)화학물질 개발의 토대가 될 것”이라고 밝혔다.