“나노 기술로 화학 산업의 꽃인 과산화수소 대량생산과 난제 중 하나인 심부전증 치료의 길을 트고 있습니다.”
기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단장인 현택환 서울대 화학생물공학부 석좌교수는 29일 2020 대한민국과학기술연차대회에서 “미국의 유수 대학 교수들도 미 국립과학재단(NSF)에 연 10건의 연구 과제를 신청해도 한 건 될까 말까 한다. 그런데 저는 10여년간 과제를 한 번도 신청하지 않고 연구에만 집중할 수 있으니 얼마나 감사한지 모른다”며 이같이 밝혔다.
그의 연구단은 세계 100대 산업용 화학물질인 과산화수소 생산의 접근법을 달리해 낮은 비용으로 효율을 크게 높이면서도 친환경적으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 과산화수소는 펄프·종이·섬유 산업, 폐수처리, 반도체 세정, 의료 현장 멸균, 생활용품 등에 널리 사용된다.
현 교수는 “몸에서 과산화수소를 만들어 내는 효소의 구조를 참고해 2차원 그래핀 위에 코발트 원자를 올린 형태로 만들었다”며 “산소를 포화시킨 수용액에 넣고 전기를 가하면 별도의 화합물을 첨가하지 않아도 과산화수소를 만들 수 있다”고 했다. 이 촉매는 귀금속 촉매 가격의 2000분의 1에 불과하며 1㎏이면 상온·상압에서 하루 341.2㎏의 과산화수소 생산이 가능하다. 기존 기술은 비싼 팔라듐이나 금 촉매를 쓰고 에너지 소비가 크고 환경오염도 많이 된다는 지적을 받는다.
현 교수는 “심장이 제대로 뛰지 않아 온몸에 혈액이 원활하게 공급되지 못하는 심부전증 질환 치료에도 나노 기술을 적용하기 위해 노력하고 있다”며 “특허도 준비하고 있다”고 밝혔다. 이를 통해 심장이식을 기다리는 환자들에게 6개월~1년은 생명을 연장할 수 있다고 했다. 그 원리는 심장 전체를 감싸 심장을 효과적으로 자극할 수 있는 특수 그물에 있다. 이것은 고무에 금으로 코팅한 은 나노선을 3차원으로 조밀하게 섞어 만든 것이다. 이 소재는 신축성이 굉장히 뛰어나다. 은 나노선을 금으로 코팅해 산화도 방지하고 전기전도도가 높게 유지되도록 했다.
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