▲한양대 김기현 교수

이달의 과학기술인상 6월 수상자로 한양대 건설환경공학과 김기현 교수를 선정했다고 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 7일 밝혔다.

과기정통부와 연구재단은 김기현 교수가 휘발성이 강한 대기오염물질(VOC)과 악취 성분을 효과적으로 제어‧관리하기 위하여 기존의 환경분석시스템을 개선하고, 금속유기골격체(MOF)와 같은 신소재를 개발해 대기 질 개선의 과학적 토대를 마련한 공로가 높이 평가되었다고 선정배경을 설명하였다.

휘발성 대기오염물질(VOC)이란 벤젠, 폼알데하이드 등 휘발성이 강한 대기오염물질로 실내에서 고농도로 존재할 경우 발암 등 다양한 문제를 야기하고 있다. 금속유기골격체(MOF)란 금속과 유기물을 결합하여, 공극과 표면적의 크기를 극단적으로 확장한 다공성 신소재이다.

산업현장뿐만 아니라 운전, 흡연, 음식 조리와 같은 일상생활에서도 1급 발암물질인 벤젠과 폼알데하이드 등 다양한 휘발성 유기화합물질이 발생하여 인류의 건강을 위협하고 있다. 현재의 공기청정 기술은 분진 제거 효과는 탁월하지만 이들을 감지하고 제어하는 데는 한계가 있다.

휘발성 유기화합물질은강한 휘발성과 낮은 반응성 때문에 일반적인 흡착, 촉매 처리기술로는 효과적인 제어가 어렵다. 또 ppm의 1000분의 1에 불과한 ppb 수준의 낮은 농도로 존재하기에 초고감도, 초고선택도, 재현성 등을 갖춘 정밀한 감지시스템 개발이 필요하다.

김기현 교수는 실내 및 생활환경의 다양한 대기오염 물질과 유해물질의 위해성을 규명하고, 이들 물질을 효과적으로 제어‧관리하기 위해 MOF와 같은 첨단소재를 전통적 GC-MS 환경분석기술 등에 적용 가능한 고사양 소재로 개발하였다. 나아가 전통적 분석기술을 보다 정확하고 객관적으로 사용할 수 있는 응용기술을 제시했다.

GC-MS(gas chromatography-mass spectrometry)란 기체 크로마토그래피의 뛰어난 분리성과 정량성을 활용한 정보와 질량분석법에 의한 화합물 구조에 관한 정보를 얻을 수 있는 분석방법이다.

김 교수팀은 효과적으로 시료를 농축하는 열 탈착 기반의 전처리 기술과 GC-MS 시스템을 결합하여 환경부가 지정한 22종의 악취물질을 동시에 분석할 수 있는 새로운 프로토콜을 제시했다. 또 센싱 소재로서 신소재 물질의 성능을 확인하기 위한 핵심 변수인 흡탈착, 파과 특성 등에 대한 체계적 평가 기준을 도출했다.

김기현 교수는 “이 연구를 통해 유해물질을 정확하게 측정할 수 있는 다양한 나노물질을 개발하고, 이를 이용해 공기정화 능력을 최적화할 수 있는 여러 가지 기반기술을 구축하여 공기 질 개선을 위한 과학적 기반을 제공하였다”라고 연구의 의의를 설명하였다.