'이달의 과학기술자상' 9월 수상자에 하헌필 박사 선정

[한국과학기술연구원 물질구조제어연구센터 하헌필 박사 (사진=미래부) ]

아주경제 한준호 기자 = 미래창조과학부와 한국연구재단은 질소산화물을 낮은 온도에서 처리할 수 있는 새로운 촉매를 개발한 하헌필 박사를 이달의 과학기술자상 9월 수상자로 2일 선정했다.

질소산화물은 발전소 소각로, 자동차, 선박 등에서 연료를 연소시킬 때 주로 발생하는 대표적인 공기오염물질로서 미세먼지를 만드는 숙주 역할을 하며 호흡기 질환 등을 일으켜 인체에 해를 끼치는 물질이다. 

지금까지는 배연가스의 질소산화물 처리를 위해 주로 약 300℃ 이상의 고온에서만 작동하는 촉매가 사용됐기 때문에, 가스온도를 높이기 위한 에너지 비용 발생과 처리시설 설치 장소 확보 등의 문제점이 있었다.

기존의 촉매가 저온에서 사용되는 경우, 연료에 포함된 황 성분이 산화하여 형성되는 황화 암모니아 염이 촉매를 급격하게 손상시키기 때문에 산업적으로 활용하는 데에 문제가 있었다.

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또한, 전 세계적으로 선박엔진 등의 연소기관 효율이 높아지면서 배출되는 배연가스의 온도*가 내려가는 추세에 있어 저온에서 작동할 수 있는 촉매 개발이 시급했다.

이에 하헌필 박사는 양자화학적 계산기법을 활용, 220℃ 정도의 저온에서도 효율이 90%이상으로 높으면서 가격 경쟁력이 높은 촉매물질을 개발했다.

* 양자화학적 계산기법 : 양자역학의 여러 원리를 화학에 적용하여 원자와 전자의 움직임부터 분자구조와 물성 또는 화학 반응을 이론적으로 설명하는 계산 기법

o 아울러 재료표면을 특수처리(황화처리*) 함으로써 황에 의한 손상을 막아 촉매의 내구성을 강화하고 저온영역에서도 장시간 사용할 수 있게 하였다.

이 연구성과는 국제적으로 환경촉매분야 최고 권위지인 어플라이드 카탈리시스 B : 환경(Applied Catalysis B : Environmental) 3편 등 다수 저널에 게재됐으며, 미국, 유럽 등 4개국에 특허를 출원·등록, 현재는 대영씨엔이에 기술이전돼 포스코 시설에서 2년 간 정상 가동 중에 있다.

하헌필 박사는 “부단히 노력한 결과 환경규제가 강화되는 상황에서 값비싼 외국산 질소산화물 처리 촉매를 대체할 만한 질 좋고 저렴한 국산 촉매를 개발할 수 있어 매우 기쁘게 생각하고, 연구실 졸업생과 재학생들에게 영광을 돌리고 싶다”면서 “앞으로도 환경오염물질을 제거할 수 있는 핵심기반 기술을 개발하고 산업 발전에 기여하도록 최선을 다하겠다”고 수상소감을 밝혔다.

한편, 이달의 과학기술자상은 과학기술 마인드 확산과 과학기술자의 사기 진작을 위해 1997년부터 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정, 미래창조과학부 장관상과 상금을 수여하고 있다.