▲ KIST 하헌필 박사

미래창조과학부와 한국연구재단이 KIST 하헌필 박사를 이달의 과학기술자상 9월 수상자로 선정하였다.

하헌필 박사는 질소산화물을 낮은 온도에서도 처리할 수 있는 새로운 촉매를 개발한 공로를 인정받았다.
질소산화물은 발전소 소각로, 자동차, 선박 등에서 연료를 연소시킬 때 주로 발생하는 대표적인 공기오염물질로서 미세먼지를 만드는 숙주 역할을 하며 호흡기 질환 등을 일으켜 인체에 해를 끼친다.

지금까지는 배연가스의 질소산화물 처리를 위해 주로 약 300℃ 이상의 고온에서만 작동하는 촉매가 사용되었기 때문에, 가스의 온도를 높이기 위한 에너지 비용 발생과 처리시설 설치 장소 확보 등의 문제점이 있었다.

기존의 촉매가 저온에서 사용되는 경우, 연료에 포함된 황 성분이 산화하여 형성되는 황화 암모니아 염이 촉매를 급격하게 손상시키기 때문에 산업적으로 활용하는 데에 문제가 있었다.

또한, 전 세계적으로 선박엔진 등의 연소기관 효율이 높아지면서 배출되는 배연가스의 온도가 내려가는 추세에 있어 저온에서 작동할 수 있는 촉매 개발이 시급하였다.

하헌필 박사는 양자화학적 계산기법을 활용하여 220℃ 정도의 저온에서도 효율이 90%이상으로 높으면서 가격 경쟁력이 높은 촉매물질을 개발하였다. 양자화학적 계산기법이란 양자역학의 여러 원리를 화학에 적용하여 원자와 전자의 움직임부터 분자구조와 물성 또는 화학 반응을 이론적으로 설명하는 계산 기법이다.아울러 재료표면을 특수처리(황화처리) 함으로써 황에 의한 손상을 막아 촉매의 내구성을 강화하고 저온영역에서도 장시간 사용할 수 있게 하였다.

이 연구성과는 국제적으로 환경촉매분야 최고 권위지인 어플라이드 카탈리시스 B : 환경(Applied Catalysis B : Environmental) 3편 등 다수 저널에 게재되었고 미국, 유럽 등 4개국에 특허를 출원·등록 하였으며, 현재는 ㈜대영씨엔이에 기술이전되어 포스코 시설 (광양소결로)에서 2년 간 정상 가동 중에 있다.