[과학의 날] 한국화학연구원, 첨단의 시대 앞장

연구현장(의약바이오연구본부)

한국화학연구원은 소소한 우리의 일상을 변화시키는 연구에 몰두하고 있다.

옷에 스크래치가 나면 자동으로 복구되고, 수소차가 도로를 위를 활보하는 첨단의 시대가 멀지 않았다는 뜻이다. 올해 화학연이 집중적으로 연구하는 신기술 연구분야를 소개한다.

자가치유. 자가치유 소재가 상용화되기 위해서는 20~30도 실온에서 자가 치유 기능과 기계적 강도가 모두 높아야 한다. 이를 충족시키는 소개가 드물었지만, 화학연은 최근 자가 치유 기능과 기계적 강도를 모두 만족할 수 있는 새로운 원천기술을 개발했다. 각기 다른 전공을 한 황성연, 박제영, 오동엽 박사팀은 100번이 넘는 중합 실험 끝에 기존 소개 골격에 황(Sulfur) 화합물을 설계한 새로운 화합물을 만들었다.

화합물 구조 내 단단한 부분의 밀집도를 낮추고 링-플립 현상이 일어나는 물질을 적용해 우수한 자가 치유 기능을 확보했다. 고분자 물질의 확산 속도를 높이고 반응을 촉진해서 기존 소재의 기계적 강도를 2배 경신했다. 현재 쓰이는 열가소성 폴리우레탄의 중합 가공 공정을 그대로 이용할 수 있어 상업화되기 쉽다.

스마트폰이나 자동차 겉면 상처가 저절로 복구되는 현상이 현실이 될 수 있다.

도로를 활주하는 수소차도 멀지 않았다.

수소는 무한 청정한 특성을 가진 미래 주요 에너지원이다. 박지훈 박사 연구팀은 한양대와 포항공과대 연구팀과 함께 수소를 기존보다 적은 비용으로 간편하고 안전하게 저장 운송할 수 있는 기술을 개발했다. 액상 유기물 수소 저장체 기술(LOHC)이다.

전 세계 몇 개의 연구팀만 보유한 기술로 화학연은 독자 기술력으로 액체와 촉매제도 기술, 공정 전체를 개발했다. 수소 저장 물질에 질소 원자가 1개 포함된 고리형 화합물을 추가해 수소를 대용량으로 안전하게 저장할 수 있고, 탈수소화 에너지를 줄일 수 있는 화합물인 MBP를 개발했다. 값싼 물질로 MBP를 만드는 합성법을 최초로, 반응에 필요한 촉매 제조 기술도 개발했다.

화학연은 이 기술은 저장 용량과 안정성을 기존 기술만큼 유지하면서 반응 효율을 높이고 수소 생산 비용은 줄였다는 장점을 강조했다. 연구팀의 성과로 미래에 수소를 간편한 용기에 담아 안전하게 운반할 수 있게 될 전망이다.
박병주 기자

연구현장(탄소자원화연구소)

연구현장(화학소재연구본부)