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친환경 신소재로 대기오염 물질 감지 및 제어('18.06)

페이지 정보

이름
김기현교수
소속
한양대학교

본문

이달의 과학기술인상 수상을 진심으로 축하드립니다. 수상 소감 부탁드립니다.


과학기술인상을 받아 영광입니다. 최근 미세먼지를 비롯한 공기 질에 사람들의 관심이 높아지고 있습니다. 오랜 기간 대기오염 관련 연구를 심층적으로 연구하여 사회에 기여할 수 있음에 큰 보람을 느낍니다.


대기오염물질을 감지할 수 있는 신소재 개발과 제거기술 개발에 오랜 기간 매진해 오셨는데요. 공기 질에 관심을 두고 관련 연구를 시작하신 계기가 있나요?


원래 대학원에 다닐 때는 배를 타고 다니면서 해양을 연구했는데요. 당시 바다와 대기 오염이 하나의 공조 현상이란 사실을 알았습니다. 그 뒤로 공기 쪽에 대해 더 많은 것을 알고 싶었습니다. 박사학위를 마친 후 공기의 오염, 그중에서도 냄새와 휘발성 유기화합물 분석기술을 집중적으로 공부했습니다. 이어 2014년 한양대로 자리를 옮기면서 공기 질 문제를 해결하는데 가장 효과적인 방법의 하나로 신소재에 주목했습니다. 이후 신소재를 이용한 대기 질 정화를 핵심테마로 연구하고 있는데요. 그동안 신소재를 이용한 환경 분야 연구가 충분하지 않기 때문에 다양한 시도가 가능한 블루오션이기도 합니다.


대기오염을 일으키는 주요 악취 성분을 동시에 분석할 수 있는 종합적인 분석 시스템을 완성하셨는데요. 주요 연구 성과에 관해 설명해주세요.


정부에서는 약 22종의 악취 물질을 핵심 관리대상으로 정하고, 각각 5개의 독립적인 분석시스템을 이용하여 분석하도록 표준지침을 제시하였습니다. 본 연구팀은 이렇게 복잡한 분석체계를 최대한 단순화해 대기 중에 초저농도로 존재하는 유해가스물질을 정확하게 계측하기 위해 효과적으로 시료를 농축하는 열 탈착 기반의 전처리 기술과 결합한 GC-MS 시스템으로 대부분 물질을 분석할 수 있는 새로운 프로토콜을 개발했고요. 다양한 환경 조건에서 활용할 수 있는 체계를 구축하였습니다.


금속유기골격체와 같은 신소재 기술을 활용하여 벤젠, 폼알데하이드 등 휘발성이 강한 대기오염물질과 악취물질을 감지하는 새로운 기술을 제시하셨습니다.


휘발성 유기화합물은 사람에게 해로운 물질입니다. 특히, 일반적인 모니터링이나 제거 기술로는 효과적인 관리가 어려운 물질입니다. 일반적으로 오염 물질을 제거하는 방법으로 흡착과 촉매 반응을 사용하는데요. 그러나 현재 빠르게 순환이 이루어지는 유동적 환경조건 하에서 공기 중의 폼알데하이드를 효과적으로 파괴 또는 흡착을 통해 제거할 수 있는 효과적인 소재기술은 아직은 미완성 상태입니다. 이러한 상황은 역설적으로 연구할 게 많고, 연구할 가치가 높은 영역이라고 할 수 있습니다.


대기 질 개선에 필요한 VOC와 악취 성분 제어 및 관리를 위한 토대를 제공하셨는데요. 이러한 연구가 국민의 삶에 어떠한 영향을 줄 수 있을까요?


현재의 공기 청정기술은 분진 제거에는 효능이 탁월합니다. 그러나 공기 중에 존재하는 여러 가지 휘발성 유해가스를 제거하는 데 한계가 있습니다. 우리가 연구하고자 하는 새로운 청정기술은 분진뿐만 아니라 폼알데하이드와 같이 현재의 기술로 제거가 어려운 유해한 성분을 가장 효율적으로 처리하고 제거하는 방안을 찾는 데 있습니다. 지속적인 연구를 통해 먼지와 유해가스 모두 효과적으로 제거할 수 있는 공기정화기술을 완성해 국민의 삶의 질 향상에 기여하고 싶습니다.


‘국가 석학’으로 선정되신 이래 총 540여 편에 달하는 SCI, 논문을 발표하셨습니다. 이처럼 열정적으로 연구에 매진할 수 있는 에너지의 원천은 무엇인가요?

단순합니다. 연구하고 논문에 매달리는 게 세상에서 가장 재미있는 일이기 때문입니다. 연구하고 논문에 집중하다보면 다른 고민을 잊기도 하고요.


연구자로서, 그리고 스승으로서 평소 연구실을 운영하는 기본 방침이나 철학이 있다면 소개해주세요.


연구는 혼자 하는 것이 아니라, 다른 연구자들과 상호작용의 결과물입니다. 그 때문에 가장 기본적인 생활 습관으로‘이메일을 받으면 바로 답하는 사람이 되자’고 말하곤 합니다. 또 연구를 혼자 하지 말고 늘 같이 상의하여 불필요한 시행착오를 줄일 것을 당부합니다. 간혹 다른 사람과 대화를 하지 않고 혼자 열심히 실험하는 경우를 봅니다. 하지만 이때 결과에 대해 다른 연구자들이 공감하지 못할 경우, 자료를 버리고 다시 또 실험하는 악순환을 볼 때 마음이 아픕니다. 물론 본인도 그런 경험을 통해 대화와 협업의 중요성을 깨닫고 보다 더 적극적으로 변화하면, 비싼 수업료이기는 하지만 가치 있는 수업료라고 할 수 있겠지요.


연구자로서 귀감으로 삼으시는 인물이나 스승이 계신가요?


한양대에 계신 에너지/화공/환경 분야의 많은 선배 및 원로 교수님, 그리고 주변 세종대 권일한, 송호철 교수님, 고려대 옥용식 교수님, 연세대 이상수 교수님 등 교감을 나눌 수 있는 훌륭한 교수님들이 주변에 많이 있습니다. 그 덕에 항상 연구하기 좋은 심리적 상태를 유지할 수 있습니다. 또한 이들 동료 교수들과의 대화를 통해 많은 동기와 아이디어를 얻기도 합니다. 이처럼 연구자로서 귀감이 되는 훌륭한 분들이 많은 현실에 감사합니다.


앞으로 교수님이 도전하고 싶은 목표, 이루고 싶은 연구 성과는 무엇인가요?


앞서 언급한 바와 같이 먼지만 효과적으로 제거하는 불완전한 공기청정기가 아니라, 휘발성 유기화합물과 같은 유해가스까지 잘 제거할 수 있는 완전한 공기청정기 기술 개발에 일조하고 싶습니다.


교수님께서는 어린 시절 과학자를 꿈꾸신 계기가 있으셨나요?


어린 시절부터 과학자를 꿈꾸지는 않았습니다. 다소 늦은 감이 있지만, 박사학위를 받는 순간부터 정말 훌륭한 과학자가 되어야겠다는 결심을 했습니다. 하지만 결심이 늦었던 만큼 나름 최선을 다해 연구자의 한길을 걸어왔다고 자부합니다.


출처: http://sci.sedaily.com/Winner#257 

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