순천향대학교(총장 송병국)는 에너지공학과 조용현 교수 연구팀이 폐배터리 속 리튬(Li), 니켈(Ni), 코발트(Co)를 한 번의 공정으로 동시에 분리하는 전기화학 기반 신기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 기술은 폐배터리뿐 아니라 반도체·수소산업 등 다양한 자원순환 공정에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다. 현재의 금속 회수는 여러 단계를 거치는 복잡한 화학공정이 필요하다. 연구팀은 ‘원스텝(One-step) 전기화학 분리 시스템’을 통해 한 번의 전기화학 반응으로 단축했다. 핵심은 연구팀이 자체 개발한 ‘기능성 분리막’이다. 이 분리막은 금속이온의 크기와 전하 특성을 정밀하게 구분해, 리튬은 통과시키고 니켈과 코발트는 걸러내는 역할을 한다. 연구팀은 금속이온을 제어하기 위해 활용되는 화학적 결합 조절제(EDTA)를 함께 사용해, 니켈이 특정 조건에서 다른 성질을 갖도록 만들어 리튬·니켈·코발트를 각기 다른 통로로 스스로 나뉘게 하는 정교한 시스템을 구현했다. 이 기술을 적용한 시스템에서는 리튬 98.3%, 니켈 78.0%, 코발트 77.3%를 효율적으로 분리할 수 있었다. 에너지 소비량은 기존 공정보다 약 80% 이상 줄어드는 우수한 효율을 보였다. 실제 배터리에서 추출한 용액과 유사한 조건에서도 안정적으로 작동해, 상용 폐배터리 재활용 공정으로의 확장 가능성도 입증했다. 조용현 교수는 “이번 기술은 복잡한 화학처리 없이도 전기적 방식으로 여러 금속을 동시에 분리할 수 있는 첫 사례다”며 “리튬·니켈·코발트 등 핵심 자원을 친환경적이고 경제적으로 회수할 수 있는 기반 기술”이라고 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 및 한국연구재단이 추진하는 글로벌 기초연구실(GRL) 지원사업, 그린수소기술자립 프로젝트, 순천향대학교 교내 연구지원사업의 후원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 세계적 학술지 Chemical Engineering Journal (IF 13.2, 환경공학 분야 상위 3%)에 게재됐다.

99.9% 항균성·고출력 마찰발전 동시구현 한국기술교육대학교는 에너지신소재화학공학부 배진우 교수 연구팀과 웨어러블 기기의 자가발전과 세균 오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 마찰 대전 소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 한국화학연구원 손은호 박사(계면재료화학공정연구센터) 연구팀과 개발한 이 소재는 폴리비닐리덴플로우라이드(PVDF) 공중합체에 4차 암모늄기를 함유한 양이온성 단량체를 도입해 우수한 전력 생산능력과 항균 특성을 구현했다. 마찰전기 나노발전기는 서로 다른 두 물체의 접촉과 분리 과정에서 발생하는 양(+)과 음(-) 전하의 이동 현상으로 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치다. 외부 전원이 필요하지 않아 웨어러블 장치의 전원 공급원으로 주목받지만 인체와의 지속적인 접촉으로 인한 세균 오염 문제가 대두되고 있다. 이같은 문제 해결에는 원자 이동 라디칼 중합(Atomic transfer radical polymerization, ATRP) 방법을 활용됐다. 개발된 소재는 마찰양성(tribopositive) 특성이 증가해 134 mW/m²의 전력 밀도를 달성했다. 이는 기존 PVDF 공중합체 대비 24.1배 향상된 수준이다. 황색포도상구균과 녹농균에 대해 99.99%의 우수 항균 효과를 보였다. 배진우 교수는 “개발한 소재는 우수한 마찰전기 출력과 항균 특성을 동시에 구현했다는 점에서 의미가 있다”며 “세균 오염에 취약한 의료기기, 웨어러블 디바이스 등 항균성 자가 발전 소재로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 본 연구는 한국환경산업기술원의 생태모방 기반 환경오염관리 기술개발사업과 한국연구재단의 지자체-대학 협력기반 지역혁신사업의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 피인용도(IF, Impact Factor) 13.4를 기록한 화학공학 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Chemical Engineering Journal(JCR 상위 3.8%)’에 게재됐다.

전라남도는 6일 국가온실가스 감축정책에 따라 여수시, GS칼텍스와 여수산단 석유화학산업 온실가스 배출 저감기술 확보를 위한 탄소포집활용 메가프로젝트 추진 업무협약을 했다. 김영록 전남지사와 정기명 여수시장, 허세홍 GS칼텍스 대표이사 사장 등 관계자들이 참석한 가운데 열린 협약은 탄소포집활용 메가프로젝트 선정 및 추진을 위한 협력 방안 마련과 기술개발 및 관련 산업 육성을 위한 상호 협력체계 구축을 목표로 이뤄졌다. 탄소포집활용(CCU) 메가프로젝트는 2023년 12월 국가과학기술자문위원회 탄소중립기술특별위원회에서 확정된 ‘이산화탄소 포집·활용 기술고도화 전략(안)’에 따라 이산화탄소 공급부터 제품 활용까지 탄소포집활용 전주기 밸류체인을 구성하여 해당 기술의 설비를 구축하고 실증 연구개발(R&D)을 추진하는 정부의 대형 프로젝트다. 이번 협약에 따라 전남도와 여수시는 탄소포집활용 산업생태계 조성, 기술개발 과제 선정 등 사업 추진을 위한 행정적 지원을 맡고, GS칼텍스는 탄소포집활용 공정 기술 확보와 실증사업 추진, 비즈니스 모델 개발 등 사업화를 추진한다. 우리나라도 2020년 12월 유엔에 제출한 장기 저탄소 발전전략을 통해 2030년까지 온실가스 배출량을 2018년 총배출량 대비 40% 감축하는 목표를 확정했다. 전남도는 온실가스 감축 목표 실현과 지속가능한 석유화학산업 발전을 위해, 국내 최대 석유화학 산단이면서 온실가스 배출량이 연간 4천만 톤에 이르는 여수국가산단에 탄소포집활용 메가프로젝트 과제 선정을 통한 기술개발과 사업화가 절실한 입장이다. 이에 따라 여수국가산단 석유화학산업의 온실가스 감축 기술 확보를 위해 ▲한국화학연구원 ‘탄소중립화학공정실증센터’ 유치 ▲‘탄소포집활용 실증지원센터’ 구축 ▲여수산단 탄소포집활용저장(CCUS) 클러스터 구축을 위한 용역 추진 등 다각적 노력을 기울이고 있다. 김영록 지사는 “탄소포집활용은 미래산업을 위한 핵심사업으로 반드시 공모에 선정되도록 적극 지원하겠다”며 “석유화학산업이 지속가능한 미래성장동력이 되도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다.

LG화학 여수공장이 20일 전남 여수시 화치동에 안전체험교육장을 준공했다. 안전체험교육장은 LG화학 여수공장 및 협력사 임직원 5000여 명을 대상으로 이론 위주의 강의형 교육과 실습을 병행하는 체험형 교육을 진행한다. 총 8개의 체험 구역에서는 VR 시뮬레이터와 화학공정 안전 체험, 밀폐공간 작업과 구조, 소방설비, 안전보호구, 응급처치, 전기안전, 이론 교육 등 석유화학산업 맞춤형 교육이 이뤄진다. 특히 화학 공정 안전체험구역에서는 화학공정에서 매우 중요한 배관 개방 작업과 에너지원을 차단하는 LOTO(Lock Out Tag Out) 실습을 하고, 자체 개발한 애플리케이션을 이용해 작업 위험성 평가·허가서 작성 실습 교육을 한다. 또 밀폐공간 작업 구조 구역에서는 밧줄 등으로 중량물을 끌어올리는 데 사용되는 기계인 수평 윈치를 활용해 직접 인명 구조를 해보거나, 산소·유해가스 농도를 실제로 측정해보는 등 이론 교육으로는 체득하기 어려운 현장 교육을 경험할 수 있다. 이밖에 VR 시뮬레이터를 활용해 화학공정 등 다양한 고위험 작업 상황도 실제와 같이 체험해볼 수 있다. LG화학 여수공장은 안전체험장 준공을 통해 임직원들의 안전 의식 강화는 물론 협력사의 안전 교육 확대 등을 통해 동반 성장 기반을 구축할 방침이다. 노국래 LG화학 부사장은 “이번 LG화학 안전체험교육장은 석유화학산업 맞춤형 프로그램으로 구성된 것에 의미가 있다”며 “안전을 최우선의 목표로 삼고 안전 문화 정착 및 중대재해 근절을 위해 노력하겠다”고 말했다.

“우리 일흔 살 되면 여행 가자. 그때까지 건강하게 살자고.” 경북 포항시 대송면의 가난한 소작농 집안에서 태어난 이동채(65) 전 에코프로 회장은 해마다 초등학교 친구들과 정기 모임을 가질 정도로 고향 친구를 챙겼다. 에코프로 본사는 충북 오창에 있지만 포항에 공장을 짓고 이 전 회장 모친도 여전히 고향집에 살고 계셔서 자주 동네를 들렀다고 한다. 친구들은 이 전 회장이 통이 크다고 했다. 동창회에서 단합대회를 하면 거금도 선뜻 냈다. ‘흙수저’에서 성공한 기업가로 변신한 그가 포항을 마지막으로 찾은 건 지난해 봄이었다. ●‘인백기천’ 정신으로 과감한 시도 지난달 29일 대송면 행정복지센터에서 만난 정해창(66) 대송이장협의회장은 이 전 회장이 어렸을 적에도 똑똑했다고 기억했다. 이 전 회장과 남성초 동창(15회)이라고 자신을 소개한 정 회장은 “그때는 58년 개띠(1차 베이비붐 세대)가 학교에 막 들어갈 때라 한 반에 60명씩은 됐다”면서 “이 전 회장은 공부를 잘해서 선생님이 반장을 시켰다”고 말했다. 이 전 회장은 포항에서 중학교까지 다닌 뒤 대구상고에 진학했다. 주택은행(현 KB국민은행)에서 사회생활을 시작했다. 영남대 야간대학을 졸업하고 삼성에 취직했다가 그만두고 공인회계사 자격증을 땄다. 자신의 이름을 내건 회계 사무소를 운영하다 의류 사업에 뛰어든 건 1990년대 중반 즈음이다. 외환위기가 닥치면서 쓴맛을 본 그는 1998년 10월 흡착제, 케미컬 필터 등을 개발하는 환경 사업에 재도전했다. 사업이 아무리 어려워도 굴하지 않았던 이 전 회장은 ‘인백기천’(人百己千)이라는 사자성어를 즐겨 썼다고 한다. ‘남이 100번 노력하면 나는 1000번 노력한다’는 뜻으로 이 사자성어는 지난해 10월 창립 25주년 기념식에도 등장했다. ●성공 비결은 연구자 무한 신뢰 기술을 몰랐던 이 전 회장의 무모한 도전이 빛을 볼 수 있었던 건 연구자에 대한 무한 신뢰 덕분이다. 이 전 회장은 1999년 초반 시료 분석을 맡았던 한국화학연구원의 박용기(59·저탄소화학공정융합연구단장) 박사에게 “고맙다”며 “과제(프로젝트)를 함께할 수 있느냐”고 물었다. 당시 젊은 연구원이었던 박 박사가 “할 수 있다”고 하면서 이 전 회장과의 인연이 시작됐다. 반도체 클린룸에 들어가는 케미컬 필터를 개발하는 등 수많은 시도를 했지만 매출이 크게 늘지 않았다. 사업이 어려워진 이 전 회장은 새 아이템을 찾아야 했다. 박 박사도 발 벗고 나섰다. 박 박사가 제일모직에 다니고 있던 카이스트(KAIST) 선배와 아이템을 논의하면서 전혀 생각지 못한 길이 열렸다. 에코프로가 2004년 이차전지용 양극소재 개발 컨소시엄에 참여하게 된 것이다. 2년 뒤 제일모직이 양극재 사업에서 발을 빼면서 이 전 회 장이 관련 기술과 설비를 인수했다. 지금의 에코프로가 있게 된 결정적 장면이다. 당시 제일모직에 다녔던 박 박사의 선배는 이 인연으로 향후 에코프로 식구가 된다. 에코프로 모태라 할 수 있는 환경 사업을 맡고 있는 에코프로에이치엔의 김종섭(63) 대표다. 이 전 회장은 박 박사도 영입하려고 했지만 박 박사는 연구자로 남겠다고 했다. 대신 서울대 화학공학과 출신의 최문호(50) 박사가 2004년 에코프로에 합류했다. 양극재 개발에 나섰던 이 전 회장은 당시 서른 초반이었던 최 박사에게 “책임지고 한 번 해보라”며 판을 깔아 줬다. 당시만 해도 리튬이차전지용 양극소재는 일본에서 전량 수입하는 상황이었다. 기술 격차도 컸다. 그러나 묵묵히 연구에 매진했던 최 박사가 2~4세대 NCA(니켈·코발트·알루미늄)와 니켈 함량이 80% 이상인 하이니켈 NCM(니켈·코발트·망간) 양극재를 개발하고 상용화를 해냈다. 자신의 30대와 40대를 온전히 양극재 개발에 쏟은 최 박사는 2022년 에코프로비엠 개발총괄 대표에 올랐다. 에코프로 내부에선 ‘샐러리맨의 신화’로 불린다. ●경영 신화 썼지만 아쉬운 퇴장 오창과학산업단지에서 사업을 일으킨 이 전 회장은 ‘오창 최고경영자(CEO) 골프회’ 멤버로 오창산단에 입주한 기업 대표들과 친분이 두텁다. 사업 초반 어려웠던 시절부터 서로 돕고 의지했던 사이라 끈끈함이 남다르다고 한다. 매달 첫 번째 월요일 모임을 갖는데 요즘에도 11~13팀이 나올 정도다. 이 전 회장도 개근 멤버였다. 오창산단관리공단 이사장을 지낸 이명재(67) 명정보기술 대표는 “이 전 회장이 포항으로 초청해 다 같이 간 적도 있다”면서 “본인이 고생을 했기 때문에 남들의 어려움을 잘 알고 도움을 많이 줬다”고 말했다. 벤처기업협회 수석부회장을 지낸 김철영(60) 미래나노텍 회장, 한영희(65·전 오창산단관리공단 이사장) 테스트테크 대표, 안혁(63) 대원정밀 대표도 골프회 멤버로 이 전 회장과 ‘형님, 동생’ 하며 가깝게 지냈다고 한다. 경상도 말투에 목소리가 커 어딜 가나 눈에 띄었던 이 전 회장은 대기업 회장이 돼서도 주변을 잘 챙겨 지역사회에선 평가가 좋았지만 지난해 실형이 확정되면서 많은 이에게 충격을 줬다. 이 전 회장은 2022년 3월 공장 화재와 내부자 거래 의혹 등에 대한 책임을 지고 대표이사에서 물러났으며, 지난해 5월에는 미공개 정보를 통해 부당이득을 취한 혐의로 항소심에서 징역 2년을 선고받고 법정구속됐다.

전 세계 어느 나라보다 인구 고령화 속도가 빠른 한국의 조기 사망자 수가 미세먼지나 오존으로 인해 2060년이 되면 인구 100만명당 1109명에 달할 것이라는 조사 결과가 있다. 이는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 유일하게 대기오염으로 인한 조기 사망자가 1000명을 초과하는 것이라 충격을 준다. 이와 함께 온실가스 저감 이행 시 발생 가능한 대기오염물질에 대한 국제 규제가 신설·강화될 것으로 전망되면서 미세먼지 문제는 국민 건강뿐만 아니라 산업경쟁력 확보 차원에서 반드시 해결해야 할 문제로 떠오르고 있다. 미세먼지 연구개발(R&D)과 관련해 발생 원인과 현상 규명 및 예측, 국민건강 보호 같은 것은 정부 주도로 추진되고 산업시설 배출 저감, 생활 노출 저감 분야는 민간에서 진행되고 있다. 실제로 한국기계연구원은 화력발전소 실증설비 개발로 세계 최저 수준의 배출 농도를 달성하고 미세먼지를 유발시키는 물질을 70%나 줄이는 데 성공했다. 정부 주도 연구 성과는 민간으로 이전돼 산업현장에서 미세먼지를 저감하는 데 실질적 효과를 내고 있다.이처럼 정부와 민간은 이인삼각 달리기처럼 서로 협력해 성과를 내고 실제 현장에 적용하고 있다. 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단, 국가과학기술연구회가 주관해 지난 15~17일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열린 ‘2022 대한민국 과학기술대전’은 이 같은 여러 성과를 공개했다. 민간단체를 중심으로 과학문화 확산에 초점을 맞춰 지난 8월 중순 진행된 ‘대한민국 과학축제’와 달리 ‘과학기술, 미래를 답하다’를 주제로 열린 이번 과학기술대전은 한 해 동안 연구개발된 과학기술 성과와 과학문화 콘텐츠를 전시하고 체험할 수 있도록 한 정부 주도의 과학기술 분야 최대 규모 행사다. 전시관은 정부출연연구기관, 대학, 기업 등 57개 기관이 참여해 세계를 선도하고 미래를 준비하며 사회적 문제를 해결하는 과학기술을 초격차기술관, 미래연구관, 기술확산관으로 나눠 선보였다. 초격차기술관에서는 반도체, 디스플레이, 차세대전지, 핵융합처럼 한국이 선도하는 기술의 연구개발 성과를 한자리에 모아 전시했다. 여기서는 한국이 세계 최초로 개발한 77인치 양자점 OLED(QD-OLED) 디스플레이와 함께 지난 9월 ‘인텔 이노베이션’에서 공개돼 전 세계인의 탄성을 자아냈던 17인치 PC용 슬라이더블 디스플레이가 공개됐다.또 미래연구관에는 한국 최초 독자 개발 우주발사체 누리호의 실물 엔진, 달 궤도선 ‘다누리’의 위성촬영 영상, 미니 장기 오가노이드 실물 등 미래 발전을 위한 우주, 원자력, 바이오, 양자 분야 연구 성과들이 전시됐다. 기술확산관에는 재생에너지를 이용한 그린수소 생산기술, 4족 보행 로봇 로보도그 등 탄소중립, 사회문제 해결, 기술사업화와 관련한 기술들을 전시했다.한편 코로나 백신 제대로 알기, 우주방사선과 인체, 우리 아이 틱장애에 관해 알려 주는 ‘전문의와 함께하는 생활의학 강연’, 전통문화와 첨단 과학기술 분야의 융합 연구와 관련한 ‘전통르네상스 포럼’ 등 포럼·세미나가 열려 전문가와 대중이 함께할 수 있는 자리가 마련돼 많은 호응을 받았다. 이와 함께 곽재식 숭실사이버대 교수와 김범준 성균관대 물리학과 교수, 이승훈 서울대 화학공정 신기술연구소 박사 등 방송이나 언론매체에서 자주 만났던 과학자와 과학 커뮤니케이터들이 강사로 나서 SF와 인공지능, 반도체의 미래, 데이터로 보는 사회, 커피의 과학 등을 알기 쉽게 알려 주는 대중 강연도 관람객들의 주목을 받았다. 오태석 과기정통부 제1차관은 “한 국가의 과학기술 발전은 국민들의 응원 없이는 어렵다”면서 “과학기술대전은 다양한 차원에서 민관이 협력해 세계적 수준의 성과를 내고 있으며 과학기술을 통해 사회적 문제 해결에 적극 나서겠다는 것을 보여 주기 위한 것”이라고 말했다.

인공지능 학습데이터구축과 수소공급이 신규 국가직무능력표준(NCS)에 반영됐다.고용노동부는 2022년 신규 개발한 11개 NCS와 산업현장의 수요를 반영해 개선작업을 완료한 132개 NCS를 28일 확정·고시했다고 밝혔다. NCS는 산업 현장에서 직무를 수행하는 데 필요한 능력을 국가가 표준화한 것으로 교육·훈련·자격 분야에서 활용된다. 이에 따라 NCS는 총 1083개로 늘게 됐다. 신규 개발된 NCS는 4차 산업혁명과 디지털 전환에 따른 산업현장 변화에 적기 대응을 위해 정보기술분야에 ‘인공지능학습데이터구축’과 ‘디지털트윈설계·구축’ 직무 등이 포함됐다. 수소경제라는 에너지 패러다임 변화를 반영해 에너지·자원분야 ‘수소공급’ 직무도 신규 개발했다. 산업발전 및 기술 변화와 법령 개정 등 산업계 요구에 따라 개발된 132개 직무의 NCS를 개선했다. ‘영상정보처리’, ‘인공지능서비스기획’ 등은 현장성을 강화했고, 디지털 전환 등에 맞춰 ‘사물인터넷(IoT) 통신망구축’, ‘블록체인서비스기획’ 등도 구체화했다. ‘선박교통관제’, ‘환경시설운영’ 직무는 법령 개정에 따른 산업현장 수요를 반영해 조정이 이뤄졌다. 석유화학공정운전·금속재료제조와 같은 유사·중복 직무는 ‘공통직무’로 신설하고, 범위가 넓어 활용이 어려운 물류관리 등 3개NCS는 9개로 분할해 현장에서 쉽게 활용할 수 있도록 개선했다. 확정·고시된 내용은 국가직무능력표준 홈페이지(www.ncs.go.kr)에서 확인할 수 있다. 권태성 고용부 직업능력정책국장은 “교육·훈련, 자격, 기업 등에서 빠르게 활용할 수 있도록 훈련기준 개정 등 후속 조치를 조속히 마무리하겠다”고 밝혔다.

서울시립대학교 산업기술연구소는 지난 23일 100주년기념관에서 ‘올해의 엔지니어상 및 기술상’ 시상식을 개최했다고 28일 밝혔다. 이 행사는 우수한 연구성과로 산업기술연구소의 발전 및 학술연구에 공헌한 이에게 포상함으로써 공학인의 사기진작 및 연구력 향상을 도모하기 위한 목적으로 열렸다. ‘올해의 엔지니어상’은 토목공학과 김대홍 교수가 받았다. 김 교수는 ‘유역, 하천, 해양에서의 물과 물질순환 현상에 대한 동수역학적 해석’ 등의 학술연구로 공학 분야의 학문 발전에 기여한 바를 인정받았다고 서울시립대는 전했다. ‘기술상’은 화학공정기술상 화학공학과 김정현 교수, 기계IT융합기술상 기계정보공학과 나영승 교수, 신소재기술상 신소재공학과 정병준 교수, 건설기술상 토목공학과 이준규 교수, 고성능컴퓨터기술상 컴퓨터과학부 황혜수 교수, 인공지능기술상 인공지능학과 송경우 교수가 수상했다. 이날 한만희 서울시립대 대외협력부총장은 “많은 연구와 실험을 통해 성과를 내주고 학교 명예를 드높인 교수님들께 감사의 말씀을 드린다”면서 “무한 경쟁이 펼쳐지고 있는 세계 시장에서 무엇보다 중요한 것은 기술경쟁력이라 할 수 있으며 그런 점에서 매일 치열하게 학문과 연구에 매진하는 공과대학 교수님들께 존중의 말씀을 드린다”고 축사를 전했다.

지난 11월 8일 제26차 유엔기후변화협약 당사국 총회 때 남태평양 섬나라 투발루의 외교장관 연설 장면이 화제다. 공개된 영상 속 투발루 외교장관은 허벅지까지 차오른 바닷물 속에서 기후 변화와 투발루가 직면한 위기에 대해 연설했다. 연설 장소는 과거 육지였지만 현재는 바닷물이 차오른 지역이다. 매년 0.5㎝씩 해수면이 상승하면서 해발 고도 2m에 불과한 인구 1만 2000명의 섬나라 투발루는 바닷속으로 사라질 위기에 처해 있다. 이처럼 인류가 직면한 기후 위기는 심각하다. 기후 변화의 원인으로 지목되는 온실가스를 줄이기 위한 노력이 가장 우선돼야 할 것이다. 탄소 배출이 많은 화석연료 사용 줄이기가 핵심이다. 에너지 획득 방법뿐 아니라 산업활동의 많은 변화가 불가피하다. 수소를 활용한 에너지 생산은 내연기관의 구동 에너지로 면밀히 검토되고 있다. 수소와 산소를 반응시켜 구동력을 얻는 수소자동차는 전기차보다 에너지 밀도가 높아 원거리 주행 상용차나 큰 출력이 필요한 열차 또는 선박에 매력적이다. 문제는 경제적이고 친환경적인 수소 생산 방식 찾기이다.역설적이게도 수소 생산을 위해 화석연료가 사용되기도 한다. 이 과정에서 무연탄에 비해 상업성이 낮아 자원가치가 떨어졌던 갈탄이 새롭게 주목받고 있다. 갈탄은 북한 지역에 다량 매장돼 있어 향후 수소 생산에서 중요 자원 공급처 역할이 기대된다. 하지만 화석연료로 수소를 생산하는 과정에서 이산화탄소가 발생하기 때문에 탄소 처리 공정의 고도화 과정은 필수적이다. 광물자원을 활용한 수소 생산 외에도 화학공정 중 발생하는 부생수소나 전기 분해를 통한 수소 생산이 있다. 하지만 전기 분해 방식은 많은 전력이 소모되기 때문에 경제성 문제가 제기된다. 이에 전력 수요가 낮은 한밤의 수력발전에서 생기는 잉여 전력을 활용하는 방법이 대안으로 제시되고 있다. 내연기관 구동뿐 아니라 산업과 가정에 필요한 전기 생산 방식의 변화도 필요하다. 태양열, 풍력, 수력 등 다양한 자연에너지 활용이 연구되고 있지만, 화석연료를 대체하기에는 아직 충분치 않다. 탄소 중립을 이루기 위해서는 효과적인 탄소 처리 방법도 마련돼야 한다. 탄소의 화학적 재처리에는 화학 공정과 추가 에너지가 필요하기 때문에 자연적 처리 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 탄소를 고압의 액화 상태로 만들어 땅속에 투입해 이산화탄소를 처리하는 방법을 시험하고 있다. 탄소는 지각 구성 물질 중 15번째로 풍부하기 때문에 탄소의 땅속 저장이 지구 환경에 위해가 되지 않는다는 생각에서다. 하지만 고압의 액화가스가 땅속에 투입되면 응력 불균형이 발생하고, 그 결과 작은 지진이 연쇄적으로 발생하는 현상이 나타난다. 액화가스의 투입 양과 속도에 따라 그 효과도 다르게 나타나고 있다. 이는 셰일오일 개발 중 발생하는 오염수를 땅속에서 처리하면서 생기는 유발지진과 유사한 현상이다. 이처럼 탄소 중립을 달성하기 위한 길은 녹록지 않다. 인간이 깨뜨린 자연의 균형을 인간의 힘으로 회복하는 과정도 힘겹기만 하다. 우리는 인류의 생존과 발전을 위해 꼭 필요한 지구환경 보존과 에너지 확보라는 두 마리 토끼를 쫓고 있다. 서로 다른 방향으로 내달리고 있는 이 두 토끼 모두를 꼭 잡아야 하는 우리의 숙명이다. 국제적인 협력과 인류의 지혜가 모여야 하는 이유이다.

코로나19 대유행은 우리 삶에 많은 변화를 가져왔다. 가장 크게 느껴지는 변화 중 하나는 외출이 제한된 점이라 할 것이다. 필자의 경우만 해도 외출이 줄면서 배달음식을 더 많이 주문해 이용하고 있다. 문제는 이로 인한 각종 플라스틱 쓰레기의 증가이다. 플라스틱으로 덮인 해변, 이 때문에 생존마저 위협받는 동물들의 모습은 보는 이의 가슴을 아프게 한다. 잠깐의 편리함을 위해 사용하는 플라스틱이 결국 인류와 지구 생물체 모두의 생존을 위협하는 게 아닐까. 친환경 소비가 주목받은 지 오래지만 요즘 들어 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 최근 탄소 기반의 기존 화학공정을 대체해 재생가능 식물자원을 적극 이용하는 ‘화이트바이오 산업’이 주목받고 있다. 생분해성 플라스틱이 대표적 예다. 이런 추세에 발맞춰 원자력연구원 역시 방사선이 가지고 있는 물질 변환과 분해 특성을 이용해 환경오염을 최소화하는 한편 깨끗하고 건강한 생활환경 조성에 기여하기 위한 연구를 진행 중이다. 생분해성 플라스틱 원료생산용 식물자원 개발, 미생물을 활용한 난분해성 플라스틱 분해, 폐플라스틱 유래 잔류오염물질 제거 등이 대표적이다. 친환경 생분해성 플라스틱의 개발을 위해서는 여전히 해결해야 할 난제들이 많다. 하지만 플라스틱 사용을 줄이려는 인류 전체의 노력과 함께 과학의 가능성을 믿고 기다린다면, 지구는 다시 플라스틱 공해 없는 깨끗한 환경을 되찾을 수 있으리라 기대한다.

2050년 탄소배출 제로 사회를 구현하기 위해 오염물질 배출이 많은 철강·시멘트산업의 공정 개선과 함께 대형 풍력발전 기술 개발을 추진한다. 정부는 31일 오후 최기영 과학기술정보통신부 장관이 주재로 ‘제16회 과학기술관계장관회의’를 정부서울청사와 세종청사간 이원영상회의를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘탄소중립 기술혁신 추진전략’을 심의·의결했다. 정부는 탄소중립사회를 만들기 위해 10대 핵심기술을 개발하고 이를 바탕으로 신산업이 만들어질 수 있도록 집중 지원할 계획이라고 밝혔다. 10대 핵심기술로는 탄소배출 비중이 높은 산업 분야인 철강·시멘트에 있어서 단기적으로는 저탄소 원료 사용과 원료 대체기술을 마련하고 장기적으로는 수소환원제철 기술을 확보하게 된다. 특히 시멘트 분야는 이 같은 기술혁신을 통해 2040년까지 현재 24% 수준인 저탄소 연료를 65%까지 대체하게 된다. 또 중국산 저가공세에 시달리고 있는 태양광 발전의 고효율화를 이끌어 2030년까지는 발전효율 35%를 달성할 계획이며 육상과 해상 대형풍력발전 기술을 개발하고 장치 국산화를 통해 현재 1기당 발전용량이 5.5㎿(메가와트)에 불과한 것을 15㎿까지 끌어올린다는 전략이다. 이 밖에도 수소 전주기 기술을 확보하고 탄소배출이 적은 차세대 석유화학공정 기술, 산업분야 전체의 공정 효율화, 바이오에너지 기술 확보, 탄소중립건물 기술, 이산화탄소 포집 상용화 기술 확보 등을 목표로 내세웠다. 특히 중장기 기초·원천기술 연구와 현장특화형 연구개발을 동시에 진행하겠다고 정부는 밝혔다. 철강, 시멘트, 석유화학, 반도체, 디스플레이 등 탄소 다배출 업종에서 탄소중립을 실현하기 위한 신공정 기술 개발은 신속히 현장에 적용할 수 있도록 하는 한편 중장기적으로 확보해야할 국산 기술 연구개발도 동시에 수행하겠다는 것이다. 정부는 탄소중립 기술혁신 관련 기술성과를 조기에 내기 위해 모든 정책과제를 올해 안에 착수하고 지속적으로 수정, 보완해 갈 계획이다. 최기영 과기부 장관은 “2050년 대한민국 탄소중립 실현을 위해 경제, 사회 전 분야에서 요구되는 시급한 기술혁신 과제들이 산재해 있다”며 “이번에 정부가 마련한 전략의 관련 사업과 제도적 지원 사항들이 충실히 이행돼 탄소감축에 파급효과가 큰 혁신기술이 신속히 개발되고 현장에 적용할 수 있도록 관계부처간 긴밀한 협업을 해나갈 것”이라고 말했다. 한편 이날 회의에서는 탄소중립 연구개발 투자전략과 첨단 지상파항법시스템 상용화 추진계획을 보고하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘화학’이라고 하면 많은 사람들이 흰 가운을 입은 연구자가 시험관이나 비이커를 이용해 실험하는 모습을 떠올리곤 한다. 그런데 앞으로는 이런 모습을 보기가 쉽지 않을 것 같다. 화학실험도 이제는 인공지능을 이용한 가상실험을 먼저 한 뒤 실험실에서 검증하게 될 것으로 보인다. 한국화학연구원 화학플랫폼연구본부, 화학공정연구본부 연구팀은 인공지능(AI) 기계학습과 알고리즘을 이용해 온실가스를 유용한 화학물질로 바꾸는 가상실험을 실시해 인공지능을 활용하기 이전보다 수율을 10% 이상 높이는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘반응 화학 및 공학’에 실렸다. 메탄은 이산화탄소와 함께 지구온난화를 일으키는 대표적인 온실가스이다. 많은 연구자들이 온실가스를 포집하거나 다른 유용한 물질로 전환시키려는 시도들을 많이 하고 있는데 특히 화학산업의 쌀로 불리는 ‘에틸렌’으로 바꾸려는 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 에틸렌은 플라스틱, 비닐, 합성고무, 각종 건축자재, 접착제, 페인트까지 다양한 분야에서 원료로 쓰이고 있다. 특히 메탄에 산소를 투입하지 않고 화학원료로 바꾸는 촉매공정은 기술수준이 높고 부산물이 많이 나와 상용화가 쉽지 않은 상황이다. 이에 연구팀은 1000도가 높는 고온, 가스 속도, 압력 등 다양한 조건에서 실시된 실험자료 250개를 수집해 다시 인공지능이 1만 번 이상 가상실험을 수행하도록 했다. 인공지능이 기계학습을 통해 온도, 속도, 압력, 반응기 구조를 미세하게 조절한 조건을 만들어 가상실험을 실시했다.연구팀은 이렇게 얻어진 가상실험 데이터를 인공지능의 ‘인공 꿀벌 군집(ABC) 알고리즘’에 적용했다. 자연에서 꿀벌들은 꿀이 있는 지역을 탐색하고 꿀이 어디에 얼마나 있는지 구체적인 정보를 수집하고 수집된 정보들에서 꿀이 많은 곳을 알아내 꿀을 찾고 모은다. ABC 알고리즘은 이처럼 여러 가상 실험조건을 탐색하고 어느 조건에서 어떤 실험결과가 나오는지 구체적 정보를 수집한 다음 그 정보들에서 더 좋은 실험결과가 나오는 조건으로 의사결정을 하는 3단계를 거치는 것이다. 이를 통해 기존보다 수율을 20% 이상 높이는데 성공했다. 장현주 화학연구원 박사는 “공정이 까다롭고 변수가 많은 연구분야에서 250번의 실험 데이터와 인공지능의 도움으로 짧은 시간에 높은 수율의 반응조건을 찾아내는데 성공했다”라며 “이번에 개발된 방법은 다양한 화학반응 조건을 가상 환경에서 찾을 수 있기 때문에 화학산업의 중요한 여러 반응에서 바로 응용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기존 촉매공정보다 100도나 낮은 온도에서 40% 더 많이 수소를 만들어 낼 수 있는 암모니아 활용 수소 저장, 이동, 생산 기술이 개발됐다. 한국화학연구원 화학공정연구본부 연구팀은 기존 공정보다 100도 낮은 온도에서 암모니아로부터 수소를 고효율로 만들어 낼 수 있는 에너지 저감형 촉매공정을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 촉매화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 : 환경B’에 실렸다. 지구온난화가 가속화되면서 차세대 친환경 에너지원으로 이미 주목받기 시작한 수소에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다. 현재는 기체상태의 수소를 고압으로 저장해 수송하는 방법이 주로 사용되고 있다. 문제는 고압의 가스상태로 운반하기 때문에 저장용기 제작 등 관리비용이 고가인데다가 저장량에 한계가 있고 폭발위험이 있다는 것이다. 이 때문에 최근에는 쉽게 액체상태로 만들수 있고 안전하게 수송할 수 있는 암모니아를 이용하는 방법이 많이 연구되고 있다. 암모니아는 질소 원자 1개와 수소 원자 3개로 이뤄져 있는 화합물이다. 암모니아에서 수소를 추출하기 위해서는 고온, 고압 상태에서 질소와 수소 원자를 차례로 분리해내기만 하면 된다. 연구팀은 수소, 질소 원자를 손쉽게 분리해내기 위해 암모니아 분해에 최적화된 세륨과 란타넘, 루테늄 금속나노입자로 이뤄진 새로운 형태의 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매를 활용하면 기존 공정보다 100도 가량 낮은 450도에서 수소를 100% 만들어 낼 수 있으며 400도 온도에서도 90% 이상의 수소를 생산해 낼 수 있다. 같은 조건에서 기존 공정보다 수소 생산량이 40% 이상 향상된 수준이다. 채호정 화학연구원 박사는 “이번에 개발한 암모니아 분해 촉매시스템을 활용하면 암모니아 기반 대형 수소생산 플랜트, 수소 발전, 수소스테이션, 수소에너지 선박 등 다양한 응용 공정이 가능해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 대장균을 활용해 폐목재, 잡초 등 식물들을 의약품 등 석유화학물질로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 먹을 수 없는 비식용 바이오매스를 1차 아민으로 바꿔 주는 미생물 균주 개발에 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다. 1차 아민으로 불리기도 하는 아미노화합물은 의약품이나 농약품을 만드는 데 필수적인 물질로, 주로 석유화학공정을 통해 생산돼 왔다. 원유 매장량의 한계와 지구온난화의 원인으로 석유화학산업이 지목되면서 바이오매스를 원료로 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 기술이 주목받고 있다. 다만 다양한 석유화학물질들이 바이오리파이너리로 만들어지고 있지만 1차 아민 생산은 이뤄지지 못했다. 이런 가운데 이 교수팀은 미생물 시스템 대사공학기술을 이용해 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 모든 대사회로를 예측한 뒤 가장 유망한 대사회로를 선정했다. 이렇게 골라진 대사회로로 실험한 결과 10가지 종류의 다른 짧은 길이의 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 대장균 균주를 처음 개발하는 데 성공했다. 특히 연구팀은 옥수수나 사탕수수 등 식용 바이오매스가 아닌 폐목재, 잡초처럼 주변에서 흔히 구할 수 있는 비식용 바이오매스 속 포도당을 이용해 1차 아민을 만들어 냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

분해되는 바이오플라스틱, 화이트바이오 기술미국·독일 앞서가고 있지만 한국은 아직 부족정부, 유망기업에 3년간 최대 30억원 지원수요 창출, 규제개선, 실증사업 지원도 강화현대사회 구석구석에 넘쳐흐르는 플라스틱 쓰레기. 카페 안에서 1회용 플라스틱 컵을 사용하지 못하게 하거나 플라스틱 빨대를 종이 빨대로 바꾸는 등 ‘탈 플라스틱’ 운동이 전개되기도 했지만, 코로나19 확산으로 테이크아웃과 배달 음식이 주를 이루면서 다시 주춤하는 상황이다. 정부는 근본적인 해결책을 찾기 위해 분해가 되지 않는 기존의 플라스틱을 생분해성 바이오플라스틱으로 바꾸는 ‘화이트바이오’ 기술 개발에 적극적으로 나서기로 했다. 홍남기 경제부총리 겸 기획재정부 장관은 3일 제5차 혁신성장전략회의를 열고 “화이트바이오 산업은 친환경과 탄소 저감을 위한 산업적 대안으로 향후 시장선점을 위한 전략적 투자가 필요한 분야”라고 밝혔다. 화이트바이오 산업이란 기존 화학산업의 소재를 식물 등 재생가능한 자원을 이용하거나 미생물, 효소 등을 활용해 바이오기반으로 대체하는 산업으로, 연료·플라스틱·개인 생활용 제품 등을 친환경적으로 탈바꿈시킨다. 이미 독일의 바스프(BASF)나 미국의 듀폰(Dupont) 등 글로벌 석유화학 기업들은 바이오기업과 협력해 전략적 기술제휴 등으로 산업을 주도하고 있다. 우리나라는 SK·LG화학 등 석유화학 기업과 CJ제일제당 등 발효전문 대기업으로 기술 확보를 노력하고 있지만, 아직까진 사업화 진전 속도가 더딘 상황이다. 일반 플라스틱에 비해 2~3배 비싸고 국내 시장 규모도 작은 탓이다. 이에 정부는 세계적인 추세에 발맞춰 경쟁력을 확보하기 위해 수요 창출 지원, 규제 개선, 기반 구축 등으로 민간투자를 견인하겠다는 계획이다.우선 생분해성 바이오플라스틱 개발을 위해 소재 제품화와 신규 소재 발굴을 지원하고, 실증사업을 추진해 용성을 검증하기로 했다. 이미 산업통상자원부는 올해부터 2024년부터 다중이용시설 등에 개발한 생분해성 바이오플라스틱을 보급·회수해 생분해성을 평가하는 실증사업을 지원하고 있다. 또한 인증제 도입하고, 별도의 쓰레기 처리체계를 만들기 위한 연구에도 나서고 있다. 화이트바이오 고부가가치 제품을 중심으로 한 밸류체인(가치사슬)도 강화한다. 제품화를 위한 연구개발(R&D)을 지원하고, 유전자가위 등 바이오신기술을 적용한 산물을 활용하기 위해 관련 규제를 개선하기로 했다. 기존 위해성심사는 시간·비용 소모가 매우 크지만, 이를 보다 간소화한 사전검토제를 통해 수입·생산 승인 등을 면제해주는 관련 법령 개정안을 내년 상반기에 마련할 계획이다. 신산업에는 바이오기술과 화학공정기술 양 분야를 이해하는 연구인력과 현장 생산인력이 필요하다. 정부는 생명공학이나 화학 등 관련 전공 석박사생을 선발해 화이트바이오 제품개발 및 산업화 관련 기술교육을 연 30명으로 확대하기로 했다. 또한 지역 기반 센터, 중소기업 연수원 등을 활용해 공정부터 개발, 운영까지 현장중심 교육 프로그램을 마련하겠다는 게획이다. 기존에 없던 제품이 많은 만큼 특허 창출과 판로 개척에 대한 지원도 이뤄진다. 금전적 지원도 이뤄진다. 정부는 유망한 중소·벤처기업을 선정해 산업화를 지원하기로 했다. 바이오 기반 대체소재 분야를 포함해 녹색기술 분야 기업들을 3년간 최대 30억원까지 지원한다. 주무장관인 성윤모 산업부 장관은 “화이트바이오 산업은 최근 논의되고 있는 탄소 저감, 플라스틱 쓰레기 문제 등에 있어 유용한 해결책이 될 수 있다”며 “정부는 화이트바이오 산업이 미래 성장 동력이 될 수 있도록 다각적인 지원을 아끼지 않겠다”고 전했다. 세종 나상현 기자 greentea@seoul.co.kr

국내 연구진이 지구온난화의 주범 이산화탄소와 바이오디젤을 만들고 남은 폐기름인 글리세롤을 이용해 유용한 화학물질을 만드는데 성공했다. 한국화학연구원 화학공정연구본부, 성균관대 화학과 공동연구팀은 글리세롤과 이산화탄소를 이용해 젖산과 포름산을 고효율로 생산해낼 수 있는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘물질 화학’ 12월호 표지논문으로 실렸다. 화석연료 사용으로 인한 환경오염과 지구온난화 같은 문제 때문에 식물에서 추출하는 바이오디젤 생산이 전 세계적으로 늘고 있다. 바이오디젤을 만드는 과정에서 글리세롤이 부산물로 나오는데 글리세롤 분자에서 수소를 떼어내 반응시키면 플라스틱의 원료인 젖산을 만들 수 있게 된다. 포름산도 연료전지의 수소저장물질, 가죽과 사료첨가제로 쓰일 수 있으며 화학제품을 만드는데도 사용된다. 연구팀은 극소량만 넣어도 글리세롤 분자에서 수소를 떼어낼 수 있는 탈수소화 반응과 이산화탄소에 수소원자를 붙이는 수소화 반응을 동시에 유도할 수 있는 촉매를 개발했다. 이번에 개발한 촉매는 기존 산업공정에서 사용되는 촉매보다 활성이 10~20배 가량 좋고 젖산이나 포름산 생산량도 2배 이상 늘릴 수 있는 것으로 확인됐다. 황영규 화학연구원 본부장은 “이번에 개발한 글리세롤과 이산화탄소의 동시전환 촉매를 이용하면 석유화학, 정밀화학, 바이오화학의 다양한 공정에서 생산성을 높이는데 도움이 될 것”이라며 “추가적으로 계산화학을 이용한 촉매 후보군 탐색으로 생산수율을 높이도록 할 계획이다”라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

석유화학공정기술교육원이 울산에서 개원했다. 울산시는 30일 남구 두왕동 울산테크노일반산업단지에서 ‘제14회 울산 화학의 날’ 기념식과 함께 석유화학공정기술교육원(이하 교육원) 개원식을 열었다. 시에 따르면 교육원은 울산시, 산업통상자원부, 한국폴리텍 울산캠퍼스가 총사업비 228억원이 투입해 추진한 사업이다. 이 시설은 석유화학산업에 필요한 공정 운전 전문 기술 인력을 체계적으로 교육·양성하고, 재직자의 직무 능력 향상과 안전 교육을 시행하려고 마련됐다. 앞으로 매년 신규 인력 300명과 재직자 1000여명을 교육할 예정이다. 김석진 울산시 행정부시장은 “어려운 여건에서도 화학산업을 굳건하게 지켜온 화학인들의 헌신에 감사하다”며 “전문 인력 양성을 위한 체계적인 교육을 통해 울산 화학산업이 한 단계 더 도약할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 기념식에 앞서 교육원 강당에서는 지역 화학 기업과 기업 지원 기관에서 50여 명이 참석한 가운데 ‘4차 산업혁명을 대비하는 석유화학공정기술교육원 현황과 미래’를 주제로 화학네트워크 포럼이 열렸다. 한편 울산 화학의 날은 석유화학공업단지 기공식 일자인 1968년 3월 22일을 기념해 제정됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

SK이노베이션은 최근 폐플라스틱을 고온으로 분해해 얻은 열분해유로 윤활기유, 솔벤트 등 화학제품 생산을 위한 시제품을 만드는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 열분해유를 다시 고품질 화학물질로 만들기 위해 가장 중요한 것은 불순물 제거 기술이다. 폐플라스틱은 종류가 다양해 열분해유를 추출해도 품질이 균일하지 않아서다. 불순물이 남으면 화학제품으로 만드는 과정에서 예상치 못한 화학 반응을 일으킬 수도 있다. SK이노베이션 기술혁신연구원은 그간 쌓은 기술력을 바탕으로 폐플라스틱에서 뽑아낸 열분해유의 불순물을 대폭 줄였다고 설명했다. 이번에 생산된 솔벤트는 파라핀 함량이 높고 냄새도 적어 기존 제품보다 품질이 좋다는 설명이다. 솔벤트는 세정제나 페인트 희석제, 화학공정 용매 등으로 쓰인다. 윤활기유는 엔진오일을 비롯해 다양한 종류의 윤활유를 만드는 원료인데, 이번에 생산된 제품도 최고급인 ‘그룹-3 플러스급’ 기유를 만들기에 적합한 성질을 가졌다는 설명이다. SK이노베이션의 화학사업 자회사로 이 프로젝트를 주관하고 있는 SK종합화학의 나경수 사장은 “폐플라스틱 이슈 등 환경 문제에 직면한 화학 사업을 지금까지와는 완전히 다른 비즈니스로 변화시켜 ESG(환경·사회적 책임·지배구조) 관점에서 차별화된 기업이 되도록 체질을 개선할 것”이라고 말했다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

지구온난화와 미세먼지 등으로 인해 바이오연료에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지는 바이오연료를 옥수수나 사탕수수처럼 곡물에서 채취해 식량가를 높인다는 문제가 지적돼 왔었다. 이 때문에 최근에는 폐목재를 활용해 바이오연료를 생산해내려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 문제는 폐목재 속 바이오연료의 소재인 리그닌 분자가 다른 재료와 잘 섞이지 않아 상업적 활용이 쉽지 않다는 것이다. 국내 연구진이 리그닌 분자와 다른 물질이 잘 섞일 수 있는 방법을 찾아내는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구진은 폐목재에 있는 리그닌 분자가 뭉치거나 퍼지는데 작용하는 힘을 밝혀내고 이를 조절할 방법을 제시했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 생물화학공학 분야 국제학술지 ‘ACS 지속가능 화학·공학’에 실렸다. 리그닌은 식물세포벽 주성분으로 목재의 30~40%를 차지하는 고분자 물질이다. 바이오연료나 종이를 생산하는 과정에서 많이 나오는 물질로 연간 5000만t이 나오지만 대부분 폐기되거나 단순한 땔감으로 사용되고 있다. 최근에는 바이오연료, 바이오플라스틱, 접착제 등으로 활용되고 있지만 실제로 사용되고 있는 비중은 2%에 불과하다. 이는 리그닌 분자구조가 불규칙하고 응집력이 강해 다른 물질과 섞이지 않으므로 상용화에 어려움이 있는 것이다. 연구팀은 아주 가까운 거리의 분자력을 측정해 리그닌 수용액 속에 있는 여러 가지 힘을 측정했다. 그 결과 리그닌에는 물을 싫어하는 물질끼리 뭉치는 소수성 상호작용이 가장 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 이 때문에 리그닌이 포함된 수용액에 소금으로 알려진 염화나트륨(NaCl)을 넣어주면 리그닌 응집력을 조절할 수 있음을 밝혀냈다. 염분이 리그닌 분자 표면에 달라붙으면서 리그닌 분자끼리 뭉치려는 힘을 차단해 응집력을 정량적으로 조절할 수 있다. 연구팀은 이 원리를 이용해 각종 석유화학공정에서 독성물질을 흡착해 제거하는 역할을 하는 활성탄의 강도를 높이는데도 성공했다. 이동욱 교수는 “이번 연구를 통해 산업폐기물로 여겨지던 리그닌의 분자적 상호작용 원리를 분석하고 상업적 활용에 필요한 방법을 찾아냈다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구를 바탕으로 리그닌을 석유화학산업과 바이오메디컬 분야에서 고부가가치 소재로 활용하는게 조금 더 수월해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산대는 산업도시 울산의 특성을 살린 국내 최고 수준의 산학협력교육을 통해 교육과 연구 부문에서 두각을 나타내고 있다. 이런 기반을 토대로 세계 각 대학평가에서 비수도권 종합대학으로서는 가장 우수한 평가를 받고 있다. 이는 지방 사립명문 대학의 입지를 확인해 주는 대목이다.●세계 대학평가서 ‘국내 비수도권 1위’ 울산대는 올해 각종 세계대학평가에서 국내 4위부터 16위까지 뛰어난 순위를 기록했다고 24일 밝혔다. 글로벌 대학평가기관인 영국 THE(Times Higher Education)의 아시아대학평가에서 국내 12위, 아시아 96위에 오른 것을 시작으로 ▲네덜란드 라이덴연구소의 세계대학 연구력 평가 국내 5위 ▲영국 QS(Quacquarelli Symonds)의 세계대학평가 국내 16위 ▲사우디아라비아 세계대학랭킹센터(CWUR)의 세계대학평가 국내 9위 ▲중국 상하이 자오퉁대의 세계대학 학술 순위에서 국내 12위를 차지하는 등 우수한 성적을 거뒀다. 영국 QS가 진행한 ‘2020 개교 50년 미만 세계대학평가’에서는 한국과학기술원(KAIST), 포스텍, 광주과학기술원(GIST)에 이어 국내 4위를 차지했다. 개교 50년이 안 된 지방대학이 단기간에 세계적인 경쟁력을 확보할 수 있었던 비결은 국내 최고 수준의 산학협력교육과 국가지원사업에서 경쟁력을 쌓았기 때문으로 분석됐다.●산업도시 기반 ‘가족기업’ 동맹 울산대는 산학협력 분야에서 국내 최고 수준의 교육과 성과를 자랑한다. 한국 산업을 이끌 고급 기술인력 양성을 목표로 1970년 개교한 울산대는 초기부터 영국의 산학협동교육제도인 샌드위치 교육 시스템을 국내 최초로 도입해 이론과 실습을 겸한 교육을 시행해 왔다. 특히 ▲현대중공업과 현대자동차, SK에너지, 에쓰오일 등 991개에 이르는 가족기업을 통한 산학협력교육 ▲이공계·비이공계 융합교육 ▲산업현장 경험이 풍부한 기업체 퇴직자를 활용한 산학협력 중점 교수제도 운영 등을 실현해 교육부 주관의 ‘현장밀착형 교육 우수 대학’으로 평가를 받았다. 산학협력교육은 장·단기 인턴십, 산업현장 경험이 풍부한 퇴직자들에게 학생들을 가르치도록 하는 산학협력교수 제도 등을 통해 학생들의 취업 연계로까지 이어지고 있다. 또 울산대는 정부지원사업을 바탕으로 사회 및 산업체에서 요구하는 맞춤형 인재 양성에 나서고 있다. 구체적인 성과도 기대된다. 현재 울산대는 울산시에서 추진하는 2030년 수소차와 연료전지 분야 세계 시장 점유율 1위를 목표로 한 ‘수소 모빌리티 생산·보급’, ‘수소 제조·저장 능력 확대’, ‘수소 공급망과 충전 인프라 구축’ 등과 관련해 화학공학부와 조선해양공학부를 중심으로 관련 학과들의 교육 커리큘럼을 개설하고 있다. 내년 학기 화학공학부에 수소·에너지융합연계전공을 개설하고 경영학부에는 정부 지원을 받아 공공경영·복지연계전공을 개설한다. 산업경영공학부에는 안전공학연계전공을 개설했다. 취업역량 강화를 위한 현장 실무형 맞춤형 교육과정과 취업역량 강화 비교과 교육과정도 운영한다. 이 밖에 울산대는 정부 지원의 ‘사회맞춤형 산학협력 선도대학 육성사업’을 위해 2021년까지 ▲이공계·비이공계 융합 산학협력 ▲장기현장실습 확산 ▲산학현장 전문가를 활용한 산학협력 중점교수제 확산 ▲글로컬마케터 양성 확대 등의 산업 및 사회맞춤형 인재도 육성하고 있다.●수도권·해외 자매대학 글로벌 교육 울산대는 학생들의 경험교육을 위해 서울지역 대학과 대규모 교환학생 프로그램을 운영하고 있다. 100여명이 서울대, 연세대, 고려대, 중앙대, 한양대 등에서 교환학생으로 있다. 이들은 울산대에서 마련한 서울지역 기숙사에서 생활한다. 해외 자매대학에서도 교환학생으로 수학할 수 있다. 글로벌 역량을 키우는 프로그램은 인기가 높다. 이를 입증하듯 울산대 졸업생들의 글로벌 기업 임원 비율은 지방 사립대 가운데 최고이다. 국내 시가총액 상위 10대 기업이 금융감독원에 제출한 ‘2017년 사업보고서’에 나타난 전체 임원 2083명(사외이사 제외)의 최종 학력을 분석한 결과 울산대는 21명을 배출해 국내 대학 중 17번째로 많은 비율을 보였다. 특히 울산대는 현대 관계사에서 강세를 나타냈다. 현대자동차 임원 294명 가운데 울산대 출신이 12명(전체 임원의 4%)으로 6위다. 현대모비스에는 울산대 출신 임원이 7명이고 삼성전자와 SK 하이닉스에도 1명씩의 임원을 배출했다. 울산대 출신 임원들의 전공은 기계, 전기전자, 조선, 산업관리, 건축 등 이공계열이 15명이다. 경영과 경제 등 인문사회계열도 6명이나 된다. 조홍래 산학협력단장 겸 산학협력부총장은 “울산대가 50년간 꾸준히 축적한 산학협력 경험을 바탕으로 인재를 효율적으로 양성하고 있다”고 말했다. ●제2캠퍼스 등 최상의 교육 여건 지난해 울산 남구 두왕동 울산 산학융합지구에 개교한 제2캠퍼스는 새로운 도약의 장이 되고 있다. 현재 첨단소재공학부와 화학과가 입주한 제2캠퍼스에서는 기업 및 국가기관의 연구개발(R&D) 연구소와 교육·연구·취업을 연계해 시너지 효과를 추구한다. 입주 연구소는 울산테크노파크와 한국폴리텍대학 석유화학공정기술센터, 한국조선해양기자재연구원, 한국생산기술연구원, 한국에너지기술연구원, 한국화학융합시험연구원 등이다. 대학은 이들 기업 및 국책 연구소와의 협업으로 현장 맞춤형 인력을 양성한다. 이와 함께 울산대는 504명 수용 규모의 제5기숙사를 지난 9월 준공했다. 최첨단 시설이고 다른 지역에서 입학하는 신입생을 전원 수용할 수 있다. 국제공인 규격의 수영장과 체육관, 헬스장, 실내골프장 등을 갖춘 아산스포츠센터와 사계절 푸른 식물원, 종합운동장 등 학생복지 인프라도 훌륭하다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr