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대기오염 물질 ‘친환경 신소재’로 감지와 제어

대기오염 물질 ‘친환경 신소재’로 감지와 제어
공기청정기를 이용한 미세먼지와 폼알데하이드 가스 제거효율 평가결과

[산업일보]
올해 봄은 미세먼지와 함께 찾아왔다. 국민들은 미세먼지 농도에 예민할 수밖에 없다. 점점 ‘경고’ 발령이 잦아졌기 때문이다. 공기 질에 대한 사람들의 관심이 높아지고 있는 이유다.

최근에는 대기오염물질을 감지할 수 있는 신소재와 제거기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한양대학교 건설환경공학과 김기현 교수는 이 같은 공로를 인정받아, 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 선정한 이달의 과학기술인상 6월 수상자가 됐다.

김기현 교수가 휘발성이 강한 대기오염물질(VOC)과 악취 성분을 효과적으로 제어‧관리하기 위해 기존의 환경분석시스템을 개선하고, 금속유기골격체(MOF)와 같은 신소재를 개발해 대기 질 개선의 과학적 토대를 마련한 점을 높게 평가받은 것이다.

산업현장뿐만 아니라 운전, 흡연, 음식 조리와 같은 일상생활에서도 1급 발암물질인 벤젠과 폼알데하이드 등 다양한 휘발성 유기화합물질이 발생해 인류의 건강을 위협하고 있다. 현재의 공기청정 기술은 분진 제거 효과는 탁월하지만 이들을 감지하고 제어하는 데는 한계가 있다.

휘발성 유기화합물질은 강한 휘발성과 낮은 반응성 때문에 일반적인 흡착, 촉매 처리기술로는 효과적인 제어가 어렵다. 또 ppm의 1000분의 1에 불과한 ppb 수준의 낮은 농도로 존재하기에 초고감도, 초고선택도, 재현성 등을 갖춘 정밀한 감지시스템 개발이 필요하다.

김기현 교수는 실내 및 생활환경의 다양한 대기오염 물질과 유해물질의 위해성을 규명하고, 이들 물질을 효과적으로 제어‧관리하기 위해 MOF와 같은 첨단소재를 전통적 GC-MS 환경분석기술 등에 적용 가능한 고사양 소재로 개발했다. 나아가 전통적 분석기술을 보다 정확하고 객관적으로 사용할 수 있는 응용기술을 제시했다.

김 교수팀은 효과적으로 시료를 농축하는 열 탈착 기반의 전처리 기술과 GC-MS 시스템을 결합해 환경부가 지정한 22종의 악취물질을 동시에 분석할 수 있는 새로운 프로토콜을 제시했다. 또 센싱 소재로서 신소재 물질의 성능을 확인하기 위한 핵심 변수인 흡탈착 특성 등에 대한 체계적 평가 기준을 도출했다.

김 교수는 “이 연구를 통해 유해물질을 정확하게 측정할 수 있는 다양한 나노물질을 개발하고, 이를 이용해 공기정화 능력을 최적화할 수 있는 여러 가지 기반기술을 구축, 공기 질 개선을 위한 과학적 기반을 제공했다”고 연구 의의를 밝혔다.
정수희 기자 edeline@kidd.co.kr

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