국내 연구팀이 유독 물질의 생산부터 분해, 배출까지 일련의 전 과정에서 외부 유출 가능성을 완전 차단한 안전 화학 공정 기술을 개발했다.

한국연구재단(이사장 정민근)은 김동표 포항공과대학교 교수연구팀이 어떤 액체에도 젖지 않는 양쪽 초소수성을 이용한 특수분리기를 장착해 밀봉 화학 시스템을 개발했다고 3일 밝혔다.

최근 대학 연구실과 산업 현장 등에서 고위험 유독성 화학약품 관련 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 따라서 극도로 위험한 물질로부터의 노출 가능성이 전혀 없는 완전 밀봉 공정 방식 개발이 시급했다.

김동표 교수 연구팀은 기체는 통과시키고 액체에 젖지 않는 초소수성 실리콘 나노와이어를 근간으로 하는 특수 분리기를 개발했다. 김 교수 연구팀은 실리콘 나노와이어 특수 분리기를 통해 원료 주입에 의한 유독성 물질의 생산부터 분리, 응용, 분해까지에 이르는 전 과정을 밀봉된 파이프 라인에서 수행하는 밀봉 화학반응 시스템을 개발했다.

김 교수 연구팀은 클로로메틸메틸에테르(CMME)의 생산부터 분해까지 전 과정에 밀봉 화학반응 시스템을 적용했다. CMME는 의약품과 천연물질의 합성이나 2차전지 멤브레인용 음이온 교환 고분자를 제조할 때 사용해야 하는 발암성 유독 화합물질이다. 그 결과 공정시간은 1/4 수준으로 단축하고 클로로메틸화 수율은 약 12% 향상시켰다. 또한 각종 의약품과 천연물 합성 시에도 안전하고 높은 효율을 나타내는 것을 관찰했다.

김 교수 연구팀은 "밀봉 화학반응 시스템이 유독성 물질의 외부 노출 가능성을 완전 차단할 뿐만 아니라 공정과정 내 효율성도 높아지면서 공정시간을 단축한 것"이라고 말했다.

미래창조과학부의 지원을 받은 이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)'에 지난 달 26일자 게재됐다.

김동표 교수는 "이번 연구는 산업적으로는 유용하지만 생산 및 취급 시 안전사고가 빈번한 맹독성 중간 화학 원료를 안전하면서도 높은 효율로 생산할 수 있는 환경 친화적 신화학 공장 모델 확립 가능성을 보여 주었다"며 "지속가능형 그린 화학공정 및 시스템으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.