'삼한사미' 해결위해 찾는놈, 막는놈, 거르는놈, 그리고 '바꾸는 놈' (4편 바꾸는 놈)

미세먼지가 기승을 부린다는 '삼한사온' 대신 '삼한사미'라는 신조어가 우리나라를 뒤덮고 있다.

수도권에는 6일 현재 6일째 고농도 미세먼지 비상저감조치가 내려져 있다. 2017년 1월 제도 도입 이후 연일 연속 발령 신기록을 세우고 있다.

이달 1일부터 3일까지 9개 시·도에 이어 3월 5일에는 12개 시·도, 그리고 6일은 14개 시·도에 비상저감조치가 발효 중이다.

국가과학기술연구회에 따르면 현재 과학기술분야 정부출연연구기관들이 첨단과학기술로 미세먼지 문제를 해결하기위해 연구개발에 몰두하고 있다.

정부는 지난해 초 과학기술정보통신부와 환경부, 보건복지부 등 여러 부처간 협력해 미세먼지 문제 해결을 위한 국가전략프로젝트 시행 계획을 발표했다. 미세먼지 발생부터 관리까지 모든 과정을 연구해 맞춤형 관리가 가능한 해결책을 찾겠다는 것이다. 분야에 따라 영화제목을 빗대 '찾는 놈', '막는 놈', '거르는 놈' 그리고 '바꾸는 놈' 등 출연연구원들의 역할은 다양하다.

■'바꾸는 놈' 21세기 환경 연금술사
'바꾸는 자'들은 미세먼지의 주요 성분인 질소산화물을 아예 무해한 성분인 질소와 수증기로 바꾸는 기술을 개발하고 있다. 이 연금술의 주문은 '아브라카다브라'가 아니라 'SCR 촉매 기술'이다. SCR은 선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction)의 약자로 이미 공장 굴뚝이나 선박 엔진 등에 적용되고 있다. 이 기술의 새로운 측면은 이전에 벌집 형태의 세라믹에만 적용할 수 있었던 환원 촉매를 금속 표면에 얇게 코팅해 만들 수 있게 되었다는 것이다. 이를 위해서는 금속에 얇게 착 달라붙으면서도 질소산화물을 강력하게 정화할 수 있는 새로운 촉매의 개발이 이뤄져야 하는데, 한국화학연구원(KRICT)과 한국생산기술연구원(KITECH)이 세계 최초 개발에 성공했다. 금속 위에 코팅된 촉매는 안정성과 강도가 우수하고 부피 대비 넓은 표면을 얻을 수 있기 때문에 적은 양의 촉매로도 기존 시스템과 같은 정도로 질소산화물을 분해할 수 있다. 노후 경유차와 선박 등에도 촉매 코팅을 적용할 수 있어 교통 분야 질소산화물 배출을 낮추는 데도 효과가 있을 것으로 전망된다.

한국생산기술연구원(KITECH)은 세계 최초 상용화 단계 금속 구조체 기반 SCR 촉매 제조 기술을 개발했다.

이 촉매는 3차원 금속 구조체 표면 위에 최적화된 촉매 슬러리를 직접 코팅해 제조하기 때문에 강하고 열전도성이 높은 데다 제조공정이 단순하다는 장점이 있으며, 특히 재활용이 가능해 설치 및 유지보수가 쉽다. 금속 구조체 기반 SCR 촉매 제조기술은 내구성이 약하고 비싼 기존 세라믹 기반 허니콤(벌집) 구조 촉매의 단점을 보완한 차세대 탈질설비라는 점에서 주목받고 있다.

한국화학연구원(KRICT)은 기존 SCR 시스템과 달리 요소수를 사용하지 않는 신개념 촉매 원천기술을 개발하고 있다.

[e-mail] 김만기 기자