글로벌 화학강국 실현 쉼없는 담금질

■ 한국화학연구원

사람이 살아가는데 가장 중요한 것은 물이다. 사람의 몸도 70%가 물로 구성돼 있다. 우리가 일상생활을 하는데 있어서 화학도 물과 마찬가지다. 지금 우리가 가지고 있는 물건의 70%가 화학기술을 활용해 만들어진 제품이다. 우리가 매일 사용하는 비누와 치약, 휴대폰, 자동차에서부터 아플 때 먹는 약까지 일상생활의 모든 것이 화학과 관련돼 있다. 각종 학문분야, 산업분야에서 일상생활에 이르기까지 물과 같은 존재가 바로 화학분야라 할 수 있다.

　화학 산업은 전기, 전자, 자동차, 건설, 섬유, 반도체, 정보통신, 의ㆍ농약, 생활건강 등 분야에 핵심적인 물질 및 소재와 서비스를 공급하는 기간산업으로서 경제발전의 중요한 원동력이 돼 왔다.
　우리나라 화학산업은 전세계 화학산업에서 6위 규모이며, 국내 제조업 중 생산규모에서 1위를 차지하는 매우 중요한 산업이다.

▲ 오헌승 한국화학연구원장

한국화학연구원(원장 오헌승·사진)은 화학분야와 화학관련 융·복합분야 원천기술을 개발해 새로운 첨단산업을 만들어내고 있다. 국내 유일 화학전문 정부출연 연구기관으로서 '그린사회를 구현하는 화학전문 선진연구기관'을 비전으로 삼고 오는 2020년까지 '세계 5대 화학강국 코리아 실현'을 목표로 뛰고 있다. 이를 위해 녹색성장 화학기술 개발, 첨단 화학소재 원천기술 개발, 글로벌 신약 파이프라인 확보, 화학기반 융·복합기술 선도를 4대 중점 연구사업에 매진하고 있다.

'지속성장 녹색기술의 리더' 그린화학 연구분야

자원고갈과 환경문제 대응을 위한 지속가능형 친환경 석유대체 화학분야의 원천기술을 개발하고 실용화하기 위해 저탄소 녹색화학기술개발 및 기술이전을 위해 노력하고 있다. 그린화학 연구분야에서는 대체자원을 이용한 청정연료·석유화학 기초유분 제조기술 개발과 온실가스 저감 및 활용기술 개발, 에너지 절약형 수자원 확보기술개발을 주요 연구분야로 정하고 분야별 전략과제로 천연가스로부터 청정합성유 제조기술, 납사대체 원료로부터 올레핀 제조기술, 이산화탄소 및 메탄을 이용한 메탄올 제조기술을 집중 연구하고 있다.

'원천소재 수출강국 실현' 화학소재 연구분야

화학소재 연구분야에서는 융합기술기반 에너지소재와 나노기술기반 정보전자 화학소재의 원천 및 응용기술 개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해 신재생에너지 소재 기반기술 개발, 정보전자 화학소재 원천기술 개발, 유·무기 복합소재 기술개발을 주요 연구분야로 정하고 전략과제로 태양전지용 핵심소재 및 신공정 기술개발, 인쇄공정기반 소재, 하이브리드 소재 기술개발에 매진하고 있다.

'미래 신물질 공급 기지화' 신물질 연구분야

글로벌 신약으로의 성공가능성 높은 파이프라인을 확보해 국내 제약산업의 국제경쟁력 향상에 기여하고 신약플랫폼 기술을 구축하고 선진화함으로써 글로벌신약의 창출을 가속화하기 위해 글로벌 신약 파이프라인 확보와 신약플랫폼기술 구축 및 선진화를 주요 연구분야로 정하고 전략과제로 감염증 치료제 파이프라인 확보, 심혈관질환 치료제 파이프라인 확보, 당뇨·비만 치료제 파이프라인 확보를 위해 노력하고 있다.

화학기반 융합 신산업 창출

화학기반 융·복합기술을 선도하기 위해 융합기술기반 바이오 원천 및 응용기술과 미래 화학산업 선도형 바이오 화학산업기술을 개발해 화학기반 융합신산업 창출을 주도하기 위해 노력하고 있다. 이를 위해 바이오 모니터링 융합기술을 확립, 바이오 유래 화학제품 제조기술 개발, 바이오자원 활용 융합기반기술 확립을 주요 연구분야로 정하고 나노바이오 센서 플랫폼기술 개발과제를 전략과제로 추진하고 있다.

국가 화학산업의 재도약

화학연은 석유화학산업의 고부가가치화와 기술주도형 중소기업 육성을 위해 오는 2012년 준공을 목표로 올해 3월 울산에 '신화학실용화센터'를 착공했다. 신화학실용화센터는 울산지역 핵심산업인 정밀화학산업의 고부가가치화를 통해 국가 화학산업을 재도약시키고 자동차, 조선, 디스플레이산업 등 전후방 연관산업의 시너지 효과를 극대화하는 역할을 수행해 관련기업 간 동반성장을 도모함으로써 울산지역 중소화학기업의 첨단기술 개발을 유도하는 시발점이 될 것으로 기대된다.

중소기업의 든든한 지원군

화학연은 중소기업 지원을 통한 경제활성화 기여 등 공공기관으로써의 사회적 역할을 적극적으로 수행하고자 2009년 '중소기업지원단'을 설치하고 자체 적립금인 '연구개발적립금'을 재원으로 다양한 중소기업지원 사업을 진행하고 있다. 지난 30여년간 축적된 풍부한 연구개발 경험과 우수한 연구인력, 첨단 연구인프라를 최대한 활용해 중소기업 현장에서 발생하는 다양한 애로를 해결하는 맞춤형 원스톱서비스를 제공해 중소기업에 대한 실질적 지원을 하고 있다.

▲ 한국화학연구원은 화학분야와 화학관련 융·복합분야 원천기술을 개발해 화학산업의 경쟁력을 높이고 새로운 첨단산업을 만들어내고 있다. 사진은 화학연 전경.

■ 한국화학연구원 연구성과는?

한국화학연구원은 친환경 세제인 옥시크린 같이 일반인들에게 잘 알려진 성과뿐만 아니라 중질나프타 접촉분해기술, 태양전지 다결정실리콘 잉곳, 에이즈치료제 후보물질 등 녹색성장, 첨단원천소재, 국민건강 등과 관련된 많은 연구 성과를 창출하고 있다.

　최근에는 수분흡착제로 저온재생이 가능한 ‘에너지 절약형 하이브리드 나노세공체 합성 및 수분 흡착제어 기술’을 개발했다. 80oC 이하 저온의 탈수조건에서 작동이 가능, 기존 대비 에너지 효율이 2배 이상 상승한 기술로 국내 시장1조 5000억원, 세계시장 45조원 규모의 제습·건조·냉방시스템 산업에 핵심 원천소재로 응용이 기대된다.

해당 연구팀에서는 2008년 초고표면적 하이브리드 나노세공체의 표면기능화 기술 개발로 세계적인 화학저널인 앙게반테 케미(Angewante Chemie) 국제판의 표지논문을 게재한 바 있고, 최근에는 생체친화형 하이브리드 나노세공체의 나노약물전달체ㆍ조영제 응용 결과로 세계적인 과학저널인 네이처 머티리얼(Nature Materials) 2010년 2월호에 등재됐다.

▲ 단분자 나노라만 검지기술 연구에 매진하고 있는 연구원들.

　반도체 및 LCD 공정에서 다량 배출되는 지구온난화 지수가 CO2 의 1만배 이상인 과불화화합물의 배출을 방지하는 ‘반도체 공정배출 과불화화합물의 촉매적 처리기술’을 개발, 기술이전해 상용화 연구를 추진중이다.

　본 기술은 기존 열분해 방식보다 에너지 효율이 높은 신개념의 촉매식 분해장치로 CDM(청정개발체제) 사업으로의 연결을 통한 지구 온난화가스의 감축의무를 달성하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

　또 세계 최상 수준의 결정성 및 품질을 확보한 국내 최초 ‘태양전지용 다결정 실리콘 잉곳 제조기술’을 개발,저가 고효율 실리콘 잉곳 제조장치의 국산화에 성공했다. 현재 수준보다 양질의 웨이퍼를 제공할 수 있어 2012년 기준 연 평균 1500억원 이상의 웨이퍼 수입대체 효과 및 700억원 대의 장치 수출입 효과가 전망된다.

　질병 진단을 획기적으로 빠르고 정확히 할 수 있는 전기를 마련한 ‘단분자 나노라만 검지기술’은 서울대와 공동으로 개발해 ‘단일분자검출을 위한 나노간극조절 나노라만아령’이라는 제명으로 영국에서 발행되는 화학소재분야 세계 최고 잡지인 네이처 머티리얼즈(Nature Materials) 2010년 1월호에 등재됐다.

　이 기술은 앞으로 임상연구를 거칠 경우 신종플루, 간염, AIDS 같은 전염성 질병의 확진기간을 몇 시간 이내로 단축시키고 이를 더 정확히 검출하는 데에 활용 가능할 것으로 보인다.

　우리 몸 내부에서 일어나는 병리학적 현상을 아주 정확히 컬러 동영상처럼 들여다 볼 수 있게 하는 분자화학적 나노이미징에도 사용될 수 있다.

　암세포의 성장을 억제하는 독창적 항암제 선도물질 라이브러리를 개발해 미국 항암제개발 전문회사인 ‘렉산 파마슈티컬스’(Rexahn Pharmaceuticals Inc.)에 기술이전 했다.

　‘항암제 선도물질 라이브러리’는 인체의 정상세포 기능을 파괴하며 이상증식을 일으키는 암세포의 증식에 핵심적 역할을 하는 BCL (B-cell lymphomas)-2 단백질 작용에 관여하는 피페라진(Piperazine) 계의 화합물로서 시험결과 소량의 경구투여가 가능한 항암제 개발이 가능할 것으로 기대된다./배문숙 기자 moons@