포스텍, 유독물질 누출방지 소형 칩 제작 … 효율 50배 향상
화학뉴스 2013.06.24
화학물질의 분해공정에 많이 사용되는 유독성물질을 안전하게 반응시킬 수 있는 화학공정을 국내 연구진이 개발했다.
미래창조과학부에 따르면, 포항공과대학교 화학공학과 김동표 교수 연구팀은 4산화오스뮴(OsO4)의 외부누출을 막는 소형 칩을 개발했다. 4산화오스뮴은 항암물질 등 약제 중간물질 합성에 사용하는 중요한 촉매이나 극미량만 노출돼도 실명을 유발하는 맹독성물질로 알려졌다. ![]() 연구팀이 개발한 칩은 가로·세로 5센티미터의 작은 크기로, 내부에 액체나 기체가 흐를 수 있는 미세한 도랑(Channel)이 있으며, 도랑에 4산화오스뮴을 고정시켜 화학·생물 반응을 시험하면 극미량만으로도 원하는 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 칩은 사용하는 시료양이 적어 폭발성이 강한 화학반응을 사고위험 없이 수행할 수 있으며, 미량의 시료만으로 효과적인 화학반응이 나타나 연구기간을 단축하는데도 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 기존에는 4산화오스뮴으로 반응실험을 할 때 유리실험기구인 초자반응기를 사용했으나 초자반응기는 위치나 시간에 따라 농도나 조성을 일정하게 유지하기 어렵고 부산물이 발생해 원하는 물질을 분리․정제하기 힘들었으며, 특히 독성물질이나 악취물질의 외부누출을 제어하려면 별도의 과정이 필요하다는 맹점이 있었다. 연구팀은 “개발한 칩은 기존 초자반응기에 비해 반응 효율성이 50배 이상 높다”고 강조했다. 연구팀은 이소시아나이드(Isocyanide)를 안전하게 실험할 수 있는 시스템도 구축했다. 이소시아나이드 역시 제약물질을 합성하는 다중반응에 필요한 물질이나 한번 실험을 하면 당분간 해당 실험실을 사용할 수 없을 정도로 악취가 심하며 생화학무기로 사용될 만큼 강한 두통을 유발한다. 연구팀이 개발한 <통합형 미세유체시스템>은 각각 기능이 다른 미세유체 반응기를 직렬로 연결해 생산, 정제, 분리 등의 반응절차가 외부노출 없이 반응기 내부에서만 이루어진다. 연구팀은 “화학공정의 영원한 딜레마였던 악취문제에 대한 해결책을 제시했다”며 “연구와 산업현장에서 널리 응용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 미래부의 지원을 받아 수행된 연구결과는 국제학술지 <화학저널 2013/06/24> |
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