최근 대학 연구실이나 공장 등에서 일어나는 화학약품 관련 안전사고가 늘고 있는 가운데 유독물질의 생산과정에서 유출가능성을 완전하게 차단하는 시스템이 개발돼 화제다. 한국연구재단(이사장 정민근)은 포스텍 김동표 교수 연구팀이 모든 액체에 젖지 않는 양쪽 초소수성 특수 분리기를 장착한 밀봉화학 반응시스템의 개발에 성공했다고 4일 밝혔다.이 기술은 유독물질의 생산부터 분해․배출 등 일련의 전 과정에서 유출가능성을 완전 차단한 안전화학 공정에 사용이 가능한 것으로 알려졌다. 김동표 교수 연구팀은 어떤 액체에도 젖지 않는 양쪽 초소수성 나노와이어 특수 분리기를 개발, 고위험 화학물질을 생산 및 분리·정제해 응용, 잔유물질의 분해 배출까지 일련의 전 과정을 미세한 파이프 라인을 따라 수행하는 밀봉화학반응 시스템을 개발했다.휘발성이 높은 유독혼합물을 분리·정제할 때 외부노출이 완전 차단된 일괄공정 방식이 이상적이나, 기존의 분리방식은 노출 위험성이 크다는 지적이다. 예를 들어 발암성 클로로메틸메틸에테르(CMME)는 휘발성이 크기 때문에 취급 시 외부 누출사고 발생 가능성이 높았다. 클로로메틸메틸에테르는 의약품 및 천연물질의 합성이나 2차전지 멤브레인용 음이온교환 고분자를 제조할 때 사용하는 발암성 유독화합물질이다. 연구팀은 이 같은 불안정한 기존의 증류 분리방식에 따른 문제점을 극복하기 위해 실리콘 나노와이어의 초소수성을 이용한 특수 분리기를 개발해 유독성 기체물질을 효과적으로 분리했다.그 결과, 원료주입에 의한 유독성 물질의 생산부터, 분리, 응용 및 분해에 이르는 전 과정을 밀봉된 파이프 라인에서 수행함으로써 외부노출 가능성을 완전 차단하는데 성공했다. 뿐만 아니라 공정과정 내 효율성을 높여 공정시간도 단축했다. 양쪽 초소수성 나노와이어 특수 분리기란 기체는 통과시키고, 액체에는 젖지 않는 과학적 현상에 착안해 새롭게 고안된 기체-액체 특수 분리기다. 또 밀봉화학반응시스템은 맹독성 화학물질의 생산부터 잔존물 분해배출까지 일련의 전 과정을 밀폐된 미세 파이프라인에서 연속 수행할 수 있는 안전화학 반응장치로서 유독물질의 외부 유출가능성을 완전 차단하기 위해 화학공정에 적용한 시스템이다.김동표 교수는 “이번 연구는 산업적으로는 유용하지만 생산 및 취급 시 안전사고가 빈번한 맹독성 중간 화학원료를 안전하면서도 높은 효율로 생산할 수 있는 환경친화적 신화학공장 모델 확립 가능성을 보여 줬다”며 “산업체에서 연소혼합물 내 휘발성 물질을 분리 응용하는데 있어서도 지속가능형 그린 화학공정 및 시스템으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 세계적 권위의 학술지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications) 지난달 26일자에 게재됐다. [경상매일신문=신동선기자]