미세먼지, 이제는 우리가 잡는다!

김정희 기자 발행일 2021-04-07 17:15:22 댓글 0


사계절 내내 우리를 괴롭히는 미세먼지가 골칫거리로 전락하는 일이 조금은 줄어들 것으로 보인다. 최근 미세먼지를 이용한 기술 개발이 성공한 것. 

미세먼지는 자동차 배기가스나 공장에서 만들어지는 질소산화물, 황사 속 각종 중금속들과 결합된 유해물질이다. 미세먼지의 입자는 매우 작아 사람의 기관지를 그대로 통과해 폐 속에 침투한다. 침투된 미세먼지는 급성 호흡기 질환이나 폐암을 유발할 가능성이 있다. 


하지만 최근 광주과학기술원과 카이스트, 숙명여대 연구팀이 공동으로 미세먼지의 주요 원인인 일산화질소를 고부가가치 화합물인 하이드록실아민으로 만드는 전환 기술 개발에 성공했다는 소식이 전해졌다.

하이드록실아민이란 나일론 원료인 카프로락탐의 주원료로 상온에서는 액체로 존재한다. 또 암모니아의 높은 반응성으로 인해 효과적인 수소저장 물질로 여겨진다. 더불어 사진 처리, 가죽 태닝이나 기타 폴리머 제조에 사용되는 고부가 가치 원료로도 잘 알려져 있다.

일산화질소가 질소산화물 전환과정에서 생성물 종류를 결정하는 핵심 중간물질이라는 사실에 주목한 연구팀은 반응 경로를 제어하기 위해 철 단원자 촉매를 사용했다. 연료전지에 일산화질소와 수소를 주입한 뒤 철 이온으로 촉매반응이 나타나자 일산화질소 60%가 고부가가치 화합물인 하이드록실아민으로 변했다.

육상, 해양, 대기를 순환하며 생태계 생존에 중요한 역할을 하고 있는 질소는 지구 대기의 약 78%를 차지하고 있는 원소이다. 그러나 축산업, 농업, 산업·에너지 부문에 대한 수요 증가로 질소산화물 유입이 막대하게 늘어 환경오염 뿐 아니라 미세먼지의 근본적 원인이 되고 있다. 

이번 연구팀은 특정 질소산화물 뿐만 아니라 배기가스 등 대기오염물질을 유용한 물질로 바꿀수 있는 연구 또한 추가로 진행할 계획이다. 

한편 한국연구재단 미래소재디스커버리와 신진중견연계 사업 과제 지원을 받아 실시된 이번 연구는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications)’ 온라인에 지난 25일 자로 게재됐다. 

이번 연구팀의 성과로 앞으로 환경오염물질이 어떻게 우리들의 삶에 영향을 줄지 그 귀추가 주목된다.

사진=픽스베이

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