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한국화학연구원

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[역사 속 화학사전] 굶주림과 싸워온 인류의 역사

불과 200년 전만 해도 인류에게 굶주림은 전쟁만큼이나 거대한 위협이었습니다. 1800년대 10억 명 미만이었던 세계 인구는 20세기 초 16억 명을 넘어 기하급수적으로 증가하기 시작했습니다. 맬서스의 경고처럼 인구 증가 속도를 식량 생산이 따라가지 못하는 절체절명의 위기 상황에서 인류는 생존을 위한 해답을 화학에서 찾기 시작했습니다. 초기 화학자들은 질소와 인, 칼륨 등의 영양소를 작물이 흡수할 수 있는 비료로 합성하며 농업 생산성을 높이는 새로운 시대를 열었습니다. 1900년대 초 프리츠 하버는 공기 중의 질소를 이용해 암모니아를 합성하는 데 성공하며 혁신적인 전환점을 마련했습니다. 하지만 실험실 수준의 성과를 대량 생산 체계로 바꾸는 것은 또 다른 도전이었으며, 이를 현실화한 인물이 바로 카를 보슈였습니다. 하버의 화학적 발견과 보슈의 공학적 설계가 결합한 하버-보슈 공정은 단위 면적당 곡물 수확량을 극대화하며 인류를 기아의 공포에서 해방시켰습니다. 이 공로로 두 사람은 각각 노벨 화학상을 수상하며 과학이 인류의 생존에 기여한 위대한 사례를 남겼습니다. 비료의 발전과 더불어 작물 보호제 또한 농업 생산성 향상에 결정적인 역할을 했습니다. 19세기 말 포도 노균병을 막아낸 보르도액을 시작으로 1930년대부터는 합성 살충제와 살균제, 제초제가 본격적으로 보급되었습니다. 이러한 화학 기술의 발전은 작물을 해충과 질병으로부터 보호하여 안정적인 식량 공급을 가능하게 했습니다. 오늘날 우리가 누리는 풍요로운 식탁은 자연의 한계를 극복하기 위해 끊임없이 연구해 온 수많은 과학자의 집념과 농업 기술이 어우러져 만들어낸 값진 결과물이라 할 수 있습니다. 최근에는 작물 보호제가 환경과 인체에 미치는 영향을 최소화하기 위한 노력이 이어지고 있습니다. 한국화학연구원은 막대한 비용과 시간이 소요되는 작물 보호제 분야에서 국가적 차원의 연구를 주도하며 친환경 신물질 개발에 앞장서고 있습니다. 특히 2004년부터 시작된 순수 국내 기술 연구를 통해 메타미포프와 같은 혁신적인 제초제를 탄생시켰습니다. 이 물질은 잡초만을 효과적으로 제거하면서도 벼에 대한 안전성을 획기적으로 개선하여 중국과 동남아시아 등 해외 시장에서도 그 기술력을 널리 인정받고 있습니다. 한국화학연구원은 저항성 잡초 문제를 해결한 신물질 테라도를 통해 글로벌 시장에서의 경쟁력을 한층 더 강화했습니다. 테라도는 미국과 브라질을 포함한 전 세계 10여 개국에 출시되어 막대한 매출을 기록하며 한국 화학 기술의 위상을 높이고 있습니다. 기후 변화와 지정학적 위기로 인해 식량 안보의 중요성이 그 어느 때보다 강조되는 지금, 독자적인 원제 개발 기술은 우리 식탁을 지키는 든든한 방패가 됩니다. 공기에서 빵을 만들어낸 역사적 도전처럼 실험실에서의 작은 발견이 미래 식량 혁명의 소중한 씨앗이 될 것입니다.

[역사 속 화학사전] 굶주림과 싸워온 인류의 역사
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[역사 속 화학사전] 감염병과 인류 끝나지 않은 전쟁

인류의 역사는 눈에 보이지 않는 미세한 적과의 끊임없는 사투였다고 해도 과언이 아닙니다. 1812년 나폴레옹의 프랑스군은 전 유럽을 호령하던 최강의 군대였으나, 러시아 원정에서 그들을 무너뜨린 것은 적의 포탄이 아닌 추위와 굶주림, 그리고 발진티푸스라는 치명적인 세균이었습니다. 이처럼 과거의 인류는 감염병 앞에서 속수무책으로 무너질 수밖에 없었습니다. 하지만 이러한 위기를 겪으며 인류는 점차 소독제와 같은 화학적 수단을 동원해 병원체의 정체를 파악하고 이에 맞서 싸우기 위한 현대 의학의 기틀을 마련하기 시작했습니다. 감염병 극복의 첫걸음은 위생과 화학적 치료제의 등장이었습니다. 제멜바이스는 손 위생의 중요성을 강조하며 소독제의 개념을 정립했고, 살바르산과 설파제는 병원체만을 선택적으로 공격하는 화학 요법의 시대를 열었습니다. 특히 1928년 플레밍이 발견한 푸른 곰팡이의 항균 효과는 현대 의학의 가장 결정적인 전환점이 되었습니다. 이후 플로리와 체인이 페니실린을 실제 치료제로 대량 생산할 수 있는 길을 열면서, 인류는 세균 감염에 의한 사망 공포로부터 비로소 해방될 수 있는 강력한 무기를 손에 넣게 되었습니다. 세균을 넘어 바이러스와의 싸움에서도 인류는 놀라운 성과를 거두었습니다. 대표적인 사례가 바로 C형 간염 치료제의 개발입니다. 간경화와 간암을 유발하는 난치병으로 여겨졌던 C형 간염은 바이러스의 복제 기작을 정밀하게 타격하는 직접 작용 항바이러스제(DAA)의 개발로 이제 먹는 약만으로도 완치가 가능한 질병이 되었습니다. 이러한 성과는 바이러스의 핵심 부품을 차단하는 정밀한 화학적 접근이 얼마나 효과적인지를 증명했으며, 이는 2020년 노벨 생리의학상 수상으로 이어지며 그 가치를 전 세계적으로 인정받는 계기가 되었습니다. 오늘날 감염병은 더 이상 과거의 이야기가 아니며, 코로나19는 전 세계를 빠르게 위협할 수 있는 새로운 위기가 언제든 발생할 수 있음을 보여주었습니다. 이러한 최전선에서 한국화학연구원은 백신 후보물질 발굴과 진단 및 치료제 연구를 통해 적극적으로 대응하고 있습니다. 특히 1995년부터 시작된 에이즈 치료제 연구는 부작용을 획기적으로 낮춘 신약의 상용화로 이어졌으며, 라이노바이러스 치료제 등 다양한 항바이러스 분야에서도 기술 이전을 성공시키며 국내외 감염병 대응 역량을 강화하는 데 중추적인 역할을 담당하고 있습니다. 앞으로의 감염병 위협은 기후 위기와 교류 증가로 인해 더욱 가속화될 전망입니다. 이에 한국화학연구원은 AI 기반의 항원 설계와 방대한 화합물 라이브러리를 활용해 미래 바이러스에 대비한 대응 기술을 선제적으로 확보하고 있습니다. 또한 기존 항생제에 내성을 가진 슈퍼 박테리아와 같은 새로운 위험에 맞서 차세대 항생제 개발에도 매진하고 있습니다. 실험실에서의 작은 도전이 다음 세대의 생명을 구하는 강력한 무기가 될 수 있다는 믿음 아래, 화학은 인류가 눈에 보이지 않는 적과의 싸움에서 승리할 수 있도록 멈추지 않을 것입니다.

[역사 속 화학사전] 감염병과 인류 끝나지 않은 전쟁
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[역사 속 화학사전] 개구리 다리에서 전기차까지

우리가 매일 사용하는 스마트폰과 전기차의 핵심인 배터리는 놀랍게도 해부대 위 개구리 실험에서 시작되었습니다. 1780년 루이지 갈바니의 동물 전기 발견 이후, 1800년 알렉산드로 볼타는 아연판과 구리판, 소금물만으로 인류 최초의 화학 전지를 발명하며 전류 발생의 원리를 규명했습니다. 이후 분극 현상을 해결한 다니엘 전지와 휴대가 간편한 건전지가 등장하면서 전기는 비로소 우리의 일상 속으로 깊숙이 들어왔습니다. 손전등부터 라디오, 장난감까지 전지의 진화는 인류의 삶을 근본적으로 바꾸어 놓는 계기가 되었습니다. 20세기 리튬 이온 전지의 등장은 IT 기기와 모빌리티 산업 전반에 커다란 혁신을 불러일으켰습니다. 스마트폰과 전동 공구, 전기차에 이르기까지 리튬 이온 전지는 현대인의 하루를 움직이는 핵심 동력이 되었습니다. 전지의 발전은 여기서 멈추지 않고 석유 파동 이후 친환경 재생 에너지 분야로 확장되었습니다. 빛을 전기로 바꾸는 다양한 방식의 태양 전지와 화학 에너지를 전기로 변환하는 연료 전지는 기술적 비약을 거듭하며 소형 기기를 넘어 우주 산업과 친환경 발전소까지 그 영역을 점차 넓혀가고 있습니다. 현재 한국화학연구원은 차세대 이차전지 기술의 주도권을 확보하기 위해 끊임없는 연구를 이어가고 있습니다. 폭발 위험을 낮춘 리튬 금속 전지 소재 설계와 수명을 비약적으로 늘린 저비용 박막 전고체 전지 기술 개발이 대표적인 성과입니다. 특히 페로브스카이트 태양 전지 분야에서는 세계 최고 효율을 무려 아홉 번이나 경신하며 국가적 우수 성과로 인정받고 상용화를 추진 중입니다. 수소 연료 전지의 내구성을 높이는 나노 복합체 기술까지, 안전하고 오래가는 세상을 위한 과학적 도전은 다음 에너지 시대를 열어가는 위대한 시작이 될 것입니다.

[역사 속 화학사전] 개구리 다리에서 전기차까지
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[역사 속 화학사전] 코끼리를 살렸던 신소재

현대인의 일상은 플라스틱으로 가득 차 있지만, 이 놀라운 재료가 탄생한 지는 불과 160여 년밖에 되지 않았습니다. 19세기 중반 당구공의 재료인 상아를 구하기 위해 코끼리가 멸종 위기에 처하자, 이를 대체할 물질을 찾던 노력이 플라스틱 탄생의 시초가 되었습니다. 1907년 베이클랜드가 최초의 완전 합성 플라스틱인 베이클라이트를 개발하며 인류는 자연물에 의존하지 않는 대량 생산 시대를 열었습니다. 가열과 성형이 자유로운 이 소재는 전기와 자동차 산업의 폭발적인 성장을 이끌며 현대 사회의 근간을 마련했습니다. 한국화학연구원은 플라스틱으로 인한 생태계 파괴를 막기 위해 바닷속에서 분해되면서도 강도가 높은 소재나 미세 플라스틱 걱정이 없는 해양 생분해성 마이크로비즈를 개발하고 있습니다. 특히 폐플라스틱을 단순히 재사용하는 차원을 넘어, 낮은 온도에서 화학적으로 분해해 순수한 원료 단계로 되돌리는 기술은 자원 순환의 혁신을 보여줍니다. 이러한 노력은 플라스틱이 자연과 공존하며 인류에게 지속적인 편의를 제공할 수 있는 새로운 길을 열어주고 있습니다. 플라스틱의 진화는 이제 AI와 반도체, 로봇 등 첨단 산업을 이끄는 핵심 소재로 그 영역을 넓히고 있습니다. 독성 용매 대신 물을 사용하는 친환경 공정으로 제작된 고성능 폴리이미드는 차세대 반도체의 절연 보호 소재로 주목받고 있으며, 빛에 반응하여 스스로 움직이는 액정 탄성체 기반의 인공근육은 전선 없는 로봇 시대를 현실로 만들고 있습니다. 이처럼 지능형 플라스틱으로 거듭난 소재는 단순한 포장재의 역할을 넘어 인류의 미래 기술을 움직이는 핵심 동력이 될 것입니다.

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[역사 속 화학사전] 실 한 올이 바꾼 문명의 역사

인류의 의복 역사는 추위와 수치심을 가리기 위한 동물의 가죽에서 시작되었습니다. 그러나 가죽은 무겁고 통기성이 나쁘며 냄새가 심하다는 명확한 한계가 있었기에, 인류는 점차 식물의 줄기에서 뽑아낸 리넨이나 목화의 면직물로 눈을 돌렸습니다. 이후 중국이 수백 년간 독점해 온 비단이 십자군 전쟁 등을 통해 유럽 전역으로 전파되며 의복 문화는 더욱 화려하게 꽃을 피웠습니다. 하지만 이러한 천연 섬유는 여전히 가격이 비싸고 종류가 한정적이어서 대다수 대중이 옷을 풍요롭게 즐기기에는 물리적인 제약이 매우 컸습니다. 1935년 미국의 화학자 윌리스 흄 캐로더스가 나일론을 발명하면서 의류 산업은 거대한 전환점을 맞이했습니다. 석탄과 물, 공기만을 원료로 탄생한 이 최초의 합성 섬유는 비단을 완벽하게 대체하며 출시 당일 400만 켤레의 스타킹이 팔리는 경이로운 기록을 세웠습니다. 이후 폴리에스터와 레이온 등 다양한 합성 소재들이 연달아 개발되었고, 공장에서의 대량 생산이 가능해짐에 따라 의복의 가격은 획기적으로 낮아졌습니다. 덕분에 현대인들은 과거 귀족들만이 누리던 화려하고 다채로운 의상을 일상 속에서 저렴하고 편리하게 입을 수 있게 되었습니다. 인류가 직면한 심각한 의류 폐기물 문제를 해결하기 위해, 한국화학연구원은 세계 최초로 폐의류를 원료 상태로 되돌리는 화학적 재활용 기술을 개발하는 데 성공했습니다. 여러 소재가 섞인 폐의류에서 폴리에스터를 선별하고 염료를 완벽히 제거하는 이 기술은 유색 의류의 재활용 한계를 넘어섰습니다. 또한 미생물을 활용한 친환경 세포 공장을 통해 나일론 원료를 생산하는 기술까지 확보하며, 옷의 생산부터 폐기까지 전 과정에 걸친 지속 가능한 자원 순환의 고리를 완성해 나가고 있습니다. 우리의 일상을 감싸는 옷의 시작과 끝을 바꾸는 연구는 지금도 계속되고 있습니다.

[역사 속 화학사전] 실 한 올이 바꾼 문명의 역사
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[역사 속 화학사전] 문명을 지배하는 연료

인류의 역사는 에너지 위기를 돌파하며 발전해 왔습니다. 17세기 유럽의 목재 부족이 석탄 시대를 열어 자본주의의 기초를 닦았고, 고래 기름의 고갈은 석유 시대로의 전환을 이끌었습니다. 오늘날 우리는 의류 섬유부터 식품 포장재, 자동차 부품에 이르기까지 석유화학 제품이 없는 삶을 상상하기 어렵습니다. 수백 년에 걸쳐 문명의 뼈대에 깊숙이 자리 잡은 화석 연료는 우리 일상을 지탱하는 핵심 동력이 되었지만, 동시에 자원 고갈과 기후 위기라는 거대한 도전에 직면해 있습니다. 최근 지정학적 리스크로 인한 에너지 수급 불안정은 전 세계 경제를 흔들고 있습니다. 특히 에너지 자립도가 낮은 국가들에게 화석 연료에 대한 높은 의존도는 국가 안보와 직결되는 문제입니다. 인류는 이제 환경 보호를 넘어 생존을 위해 새로운 에너지 해답을 찾아야 하는 시점에 도달했습니다. 400년 전 석탄이 새로운 문명을 탄생시켰듯이, 현재의 위기는 또 다른 혁신을 요구하고 있습니다. 우리는 버려지는 자원에서 새로운 가치를 창출하며 화석 연료 시대 이후를 준비하고 있습니다. 한국화학연구원은 기후 변화의 주범인 이산화탄소를 휘발유와 나프타로 바꾸는 획기적인 기술을 연구하고 있습니다. 촉매를 이용해 300도 이하에서 이산화탄소와 수소를 반응시켜 액체 탄화수소를 생산하는 이 방식은 이미 기술 이전을 마치고 대규모 상용 공정 설계를 앞두고 있습니다. 또한, 매립지 가스를 정제하고 개질하여 비행기를 날리는 항공유로 변환하는 피셔-트롭슈 공정 기술도 확보했습니다. 이러한 연구는 쓸모없이 버려지거나 유해한 기체를 고부가가치 에너지로 재탄생시키는 마법 같은 변화를 보여줍니다. 온실가스 감축의 핵심인 합성가스 생산 분야에서도 괄목할 만한 성과가 나타나고 있습니다. 세계 최고 수준의 감축 효과를 지닌 합성가스 생산 기술은 현재 울산의 파일럿 플랜트를 통해 검증되고 있습니다. 이와 더불어 폐플라스틱을 열분해하여 기름을 만들고, 이를 다시 새 플라스틱의 원료로 활용하는 자원 순환 기술도 주목받고 있습니다. 이는 단순히 쓰레기를 줄이는 차원을 넘어, 해외 원료 의존도를 획기적으로 낮추고 에너지 자립의 토대를 마련하는 전략적인 기술로 평가받고 있습니다. 실험실에서 이루어지는 작은 도전들은 언젠가 인류 문명의 방향을 바꾸는 거대한 물줄기가 될 것입니다. 석유화학 제품을 대체할 수 있는 다양한 기술들이 상용화된다면 우리는 화석 연료의 속박에서 벗어나 진정한 에너지 자립을 이룰 수 있습니다. 지속 가능한 지구를 위한 이러한 노력은 미래 세대에게 물려줄 가장 소중한 유산이 될 것입니다. 과거의 에너지 전환이 경제적 성장을 가져왔다면, 현재의 전환은 지구와 인간의 공존을 향한 발걸음입니다. 새로운 문명의 시작을 향한 연구진의 노력에 따뜻한 응원이 필요한 때입니다.

[역사 속 화학사전] 문명을 지배하는 연료
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[우연소]첨단 제품의 성능을 바꾸는 '코팅기술'의 힘!

한국화학연구원의 코팅기반솔루션센터는 연구소와 대학에서 개발된 기초 기술이 실제 상용화로 원활하게 이어질 수 있도록 가교 역할을 수행하는 핵심 조직입니다. 이곳은 세계적인 수준의 첨단 연구 시설 인프라와 각 분야의 숙련된 전문가들을 보유하고 있으며, 단순한 실험실 수준의 연구를 넘어 제품의 스케일업과 상용화에 도달하는 시간을 단축하는 데 주력하고 있습니다. 특히 다양한 산업에 적용되는 코팅 공정을 중심으로 기능성 필름을 연구하며 대한민국 소재 산업의 경쟁력을 확보하는 데 중추적인 역할을 담당하고 있습니다. 센터에서는 은나노와이어 필름과 같은 혁신적인 기능성 소재를 중점적으로 연구하고 있습니다. 이 소재는 투명하면서도 뛰어난 전기 전도성을 가지고 있어 폴더블 디스플레이나 유연 전자 소자의 필수 부품으로 사용되며, 최근에는 전기차의 효율을 높이는 히팅 소재로도 그 활용 영역을 넓혀가고 있습니다. 이외에도 기업들과의 공동 연구를 통해 투명 디스플레이용 점착 필름이나 고해상도 터치 패널에 적용되는 필름들을 개발함으로써, 우리가 일상에서 사용하는 전자기기의 성능을 한 단계 진보시키는 데 실질적인 기여를 하고 있습니다. 연구 효율을 극대화하기 위해 센터는 체계적인 단계별 코팅 공정 시스템을 운영합니다. 초기 단계에서는 소형 테이블 코팅 장비를 활용해 개발된 소재의 기본적인 물리적 성질과 성능을 신속하게 검증합니다. 이후 미니 롤투롤 코팅 장비로 이동하여 두루마리 필름이 풀리고 감기는 연속 공정에서의 적합성을 정밀하게 테스트합니다. 마지막으로 대형 파일럿 장비를 이용해 실제 공장과 유사한 환경에서 양산 가능성을 최종적으로 실증함으로써, 소재 개발 과정에서 발생할 수 있는 시행착오를 획기적으로 줄이고 상용화의 성공 가능성을 높이고 있습니다. 정밀한 코팅 결과물을 얻기 위해 센터는 작업 환경 관리에도 엄격한 기준을 적용하고 있습니다. 자외선에 민감한 코팅 소재의 변질을 막기 위해 특수 노란색 조명이 설치된 차광 시설을 운영하며, 미세한 먼지 한 톨도 허용하지 않는 고도의 클린룸 환경에서 모든 공정이 진행됩니다. 첨단 디스플레이 소재의 경우 아주 작은 이물질 하나가 전체 제품의 불량으로 직결될 수 있기 때문입니다. 기업의 실제 생산 현장과 동일한 수준의 청정도를 유지하는 이러한 노력은 현장에서 즉시 활용 가능한 최고 수준의 결과물을 탄생시키는 근간이 됩니다. 센터의 가장 자랑스러운 성과 중 하나는 과거 일본의 수출 규제로 위기를 맞았던 불화 폴리이미드 코팅 기술의 국산화 성공입니다. 당시 연구진은 관련 기업과 긴밀히 협력하여 핵심 소재를 직접 개발하고 상용화 단계까지 이끌어냄으로써 국가적인 기술 자립에 크게 공헌한 바 있습니다. 이처럼 코팅기반솔루션센터는 구성원들 간의 끈끈한 유대감과 전문성을 바탕으로 첨단 소재 산업의 난제들을 해결해 나가고 있습니다. 앞으로도 지속적인 기술 혁신과 산업계 지원을 통해 대한민국의 미래 산업을 밝히는 등불 역할을 충실히 수행할 것입니다.

[우연소]첨단 제품의 성능을 바꾸는 '코팅기술'의 힘!
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[우연소]오가노이드로 희귀질환 치료제 찾기

현대 의학의 눈부신 발전에도 불구하고 여전히 많은 희귀질환들이 난치성 영역에 머물러 있습니다. 한국화학연구원의 희귀질환 치료기술 연구센터는 이러한 한계를 극복하기 위해 첨단 바이오 신약 개발에 매진하고 있습니다. 이곳에서는 유전자 변이로 인해 발생하는 난치성 질환을 해결하기 위해 RNA 치료제나 단백질 분해 기술과 같은 혁신적인 방법론을 연구합니다. 기존의 신약 개발 방식으로는 접근하기 어려웠던 영역에 도전하며 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 신약 후보물질을 발굴하는 것이 이들의 핵심적인 목표입니다. 연구의 효율성을 극대화하기 위해 센터에서는 오가노이드 기술을 적극적으로 활용합니다. 오가노이드는 인체 장기의 기능을 모사한 미니 장기로, 약물의 효능을 보다 정확하게 평가할 수 있게 해줍니다. 연구진은 200일 이상 장기 배양한 오가노이드에서 샘플을 채취하여 유전물질 분석과 신경 활성 변화를 관찰합니다. 이러한 과정은 실험실 단계의 연구가 실제 인체에서 어떻게 작용할지를 미리 예측하는 중요한 가교 역할을 합니다. 다재다능한 전문가들이 모여 협업하는 시스템은 신약 개발의 성공 가능성을 한층 높여주고 있습니다. 신약 개발의 첫 단추는 수만 개의 화합물 중에서 유효한 후보를 찾아내는 것입니다. 이를 위해 연구센터는 초고속 스크리닝(HTS) 장비를 가동합니다. 이 자동화 시스템을 이용하면 하루에 약 2만 종의 화합물을 테스트할 수 있어 사람이 직접 수행할 때보다 훨씬 빠르고 정확하게 신약 후보물질을 선별할 수 있습니다. 방대한 화합물 도서관을 탐색하며 전혀 생각지 못한 새로운 화학적 구조를 발굴하는 과정은, 난치성 질환을 해결할 수 있는 완전히 새로운 골격의 신약을 탄생시키는 밑거름이 됩니다. 신약 후보물질을 선별한 후에는 더욱 정밀한 분석이 이어집니다. 고내용 스크리닝(HCS) 장비는 이미지 기반으로 세포의 구조와 형태 변화를 상세하게 관찰할 수 있게 해줍니다. 특히 뇌 오가노이드를 활용한 이미지 분석은 약물 투여 시 신경 세포가 어떻게 반응하고 형태적으로 변하는지를 정량적으로 측정합니다. 육안으로는 확인하기 어려운 미세한 변화를 포착하여 약물의 효과를 입증하는 이 과정은 신약의 안전성과 유효성을 검증하는 데 필수적입니다. 데이터 기반의 철저한 분석은 연구의 신뢰도를 뒷받침하는 강력한 무기가 됩니다. 뇌 관련 질환 연구에서 가장 중요한 것은 신경 세포 간의 신호 전달 과정을 확인하는 것입니다. 연구진은 뇌 오가노이드에서 발생하는 전기 신호를 기록하여 세포들이 어떻게 소통하고 시냅스가 어떻게 조절되는지 모니터링합니다. 이러한 기능적 분석은 뇌전증, 헌팅턴병, 파킨슨병 등 다양한 뇌 질환의 기전을 이해하고 약물의 개선 효과를 확인하는 결정적인 근거가 됩니다. 환자들에게 실제적인 도움이 되고 싶다는 연구원들의 열정은 첨단 장비와 결합하여 미래의 희귀질환 치료제 시장을 선점하는 원동력이 되고 있습니다.

[우연소]오가노이드로 희귀질환 치료제 찾기
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[우연소] CO₂를 자원으로 바꾸는 연구실

한국화학연구원의 CO2에너지연구센터는 현대 사회가 직면한 가장 큰 숙제인 기후 변화와 탄소 중립 문제를 해결하기 위해 앞장서고 있습니다. 이곳은 이산화탄소를 단순히 배출되는 쓰레기가 아닌, 유용한 자원으로 활용하는 방법을 깊이 있게 연구하는 곳입니다. 특히 이산화탄소를 전환하는 과정에서 에너지를 어떻게 하면 가장 효율적으로 사용할 수 있을지에 대한 해답을 찾고 있습니다. 센터의 이름에 포함된 'CO2'와 '에너지'라는 두 키워드는 지구를 지키기 위한 이들의 핵심적인 연구 목표를 명확하게 보여줍니다. 이들의 연구는 단순히 실험실 안에서만 머물지 않습니다. 15년이라는 긴 시간 동안 하나의 원천 기술에 매달린 결과, 2023년 울산에 7,000톤 규모의 실증 공장을 준공하는 값진 결실을 보았습니다. 이는 아주 작은 기초 연구에서 시작하여 실제 산업 현장에 적용 가능한 대형 공정까지 기술력을 증명해냈다는 점에서 큰 의의가 있습니다. 100명이 넘는 연구원들이 함께하는 이곳은 탄탄한 팀워크를 바탕으로 전문성을 쌓아가고 있으며, 국가 수소 중점 연구실까지 운영하며 미래 에너지 생태계를 구축하고 있습니다. 수소 경제로의 전환에 있어 가장 중요한 기술 중 하나는 수소를 안전하고 효율적으로 저장하고 추출하는 것입니다. 센터는 액체 상태의 화합물에 수소를 저장했다가 필요한 시점에 촉매를 사용하여 다시 뽑아내는 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 이 방식은 기체 상태의 수소를 다루는 위험성을 낮추고 운반의 효율성을 높일 수 있어 미래 수소 경제 사회의 핵심적인 기술로 손꼽힙니다. 대중에게 생소할 수 있는 복잡한 화학 반응을 구체적인 예시를 통해 알기 쉽게 설명하며 기술의 대중화에도 힘쓰고 있습니다. 기존의 화학 공정은 주로 천연가스를 태워 얻는 열에 의존해 왔으나, 이는 또 다른 탄소 배출을 초래하는 문제가 있었습니다. 이를 해결하기 위해 센터는 전기를 직접 열로 바꾸는 '줄 히팅' 기술을 개발하고 있습니다. 전기장판의 원리와 유사한 이 방식은 가열이 필요한 부위만을 수 초 내에 빠르게 가열할 수 있어 기존 방식보다 시간을 수십 배 단축합니다. 이는 에너지 소비를 획기적으로 줄일 뿐만 아니라 공정의 정밀도를 높여 저탄소 기반의 지속 가능한 화학 공정을 가능하게 만드는 혁신적인 시도라 할 수 있습니다. 마지막으로 소개된 마이크로웨이브 장비는 가정에서 쓰는 전자레인지의 원리를 화학 공정에 도입한 사례입니다. 마이크로웨이브를 조사하여 특정 발열 소재를 700도 이상의 고온으로 빠르게 가열함으로써 반응 효율을 극대화할 수 있습니다. 이를 통해 이산화탄소를 유용한 물질로 전환하거나 수소를 소형 장치에서 콤팩트하게 생산하는 것이 가능해졌습니다. 이러한 첨단 연구들은 탄소 중립이라는 원대한 목표를 현실로 바꾸는 밑거름이 될 것이며, 기후 위기 극복을 향한 과학적 도전은 앞으로도 멈추지 않을 것입니다.

[우연소] CO₂를 자원으로 바꾸는 연구실
한국화학연구원[우연소] 우리 연구실을 소개합니다
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[UST X 성심당] 화학자의 빵 vs 장인의 빵 ‘손맛’이란 정말 있을까?

소위 '손맛'이라 불리는 요리의 미학을 과학적으로 증명할 수 있을까요? 국어사전에서는 음식을 만들 때 손에서 우러나오는 솜씨로 정의하지만, 과학도의 시각에서는 아직 정량화되지 않은 수많은 변수의 합으로 해석되기도 합니다. 대전의 상징인 성심당 제빵사와 함께하는 이번 실험은, 과학적으로 완벽하게 설계된 레시피가 숙련된 전문가의 직관적인 솜씨를 대체할 수 있는지 확인하기 위해 기획되었습니다. 요리 경험이 전혀 없는 초보자가 정밀한 수치만을 따랐을 때 전문가 못지않은 결과물을 낼 수 있다면, 손맛은 결국 미지의 데이터 영역임을 증명하는 셈입니다. 빵이 맛있는 과학적 이유는 우리 뇌가 이를 고에너지원이자 소화하기 쉬운 상태로 인식하기 때문입니다. 효모가 밀가루를 분해하며 발생하는 이산화탄소는 반죽을 부풀리고, 에탄올과 다양한 향 분자는 특유의 풍미를 형성합니다. 여기에 140도 이상의 고온에서 발생하는 마이야르 반응과 전분의 호화 과정이 더해지면 우리가 사랑하는 '겉바속촉'의 질감이 완성됩니다. 과학자들은 이러한 일련의 화학적 반응을 완벽히 통제하기 위해 재료의 비율은 물론, 발효 과정의 온도와 습도 등 모든 환경 변수를 데이터화하여 레시피에 담아내기로 했습니다. 확정된 과학자의 레시피는 정밀함의 극치를 보여줍니다. 강력분의 글루텐 함량부터 효모의 활성도, 그리고 발효 전후의 미세한 질량 변화까지 모두 계산의 대상이 되었습니다. 특히 발효가 완료되는 시점을 단순히 육안으로 확인하는 것이 아니라, 이산화탄소 배출로 인해 줄어든 약 4g의 무게 변화로 판단한다는 점이 독특합니다. 또한 잘 익은 빵의 구움색을 디지털 색상 값인 헥스코드로 정의하여 굽기 정도를 객관화했습니다. 이는 주관적인 감각을 철저히 배제하고 오직 수치화된 데이터만을 신뢰하여 전문가의 손맛에 도전하려는 시도입니다. 하지만 실제 조리 과정에서는 이론과 현실의 간극이 분명히 존재했습니다. 온도와 습도를 엄격히 통제했음에도 불구하고 살아있는 효모의 반응은 매 순간 달라졌으며, 연구원들은 문헌 조사 내용과 실제 반응 사이에서 끊임없이 프로토콜을 수정해야 했습니다. 반면 제빵사는 계량기 대신 종이컵과 손끝의 감각만으로 반죽의 탄성을 정확히 파악해냈습니다. 실험 과정은 단순히 빵을 굽는 행위를 넘어, 예상치 못한 변수에 실시간으로 대응하는 모니터링 능력이 얼마나 중요한지를 깨닫게 해주는 또 다른 형태의 연구 과정과도 같았습니다. 최종 시식 결과, 장인의 빵은 깊은 풍미와 식감에서 압도적인 숙련도를 보여주었습니다. 그러나 과학자의 빵 역시 정량화된 레시피의 힘을 빌려 예상을 뛰어넘는 훌륭한 결과물을 만들어냈습니다. 이번 실험을 통해 손맛은 단순한 미신이 아니라, 과학이 아직 포착하지 못한 미세한 조절 능력과 수많은 시행착오로 축적된 배경지식의 총합임이 밝혀졌습니다. 결국 손맛이란 숙련된 경험이 빚어낸 고도의 데이터이며, 이를 정밀하게 분석하고 이해하려는 노력 속에 식품 과학의 진정한 발전이 있음을 다시금 확인하는 계기가 되었습니다.

[UST X 성심당] 화학자의 빵 vs 장인의 빵 ‘손맛’이란 정말 있을까?
한국화학연구원
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[케미스트리 실험실]LED도 전구도 없이 빛을 만드는 방법?! 💡 빛나는 분자의 비밀

우리 주변에는 스스로 빛을 내는 신기한 분자들이 존재합니다. 한국화학연구원의 연구진은 전기화학 발광(ECL) 현상을 정밀하게 연구하고 있습니다. 이번에 소개할 루테늄 비피리딘 분자는 평상시에는 주황색을 띠고 있지만, 특정 전압이 가해지면 전자를 잃고 불안정해졌다가 다시 안정화되는 과정에서 밝은 빛을 발산하게 됩니다. 이는 단순히 화학 반응에만 의존하는 기존 방식과 달리, 전기를 통해 분자의 상태를 변화시켜 빛의 발생을 직접 유도한다는 점에서 매우 특별한 과학적 원리를 담고 있습니다. 흔히 알려진 루미놀 반응은 산화제와 같은 화학 물질을 섞어 빛을 내는 '화학 발광' 방식입니다. 반면, 이번 실험에서 다루는 '전기화학 발광'은 전극에 전압을 걸어 전자를 주고받는 과정을 통해 빛을 조절합니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 실험 기구를 통해 빛을 켰다 껐다 할 수 있는 정밀한 제어력에 있습니다. 연구진은 금으로 된 작업 전극, 백금으로 된 상대 전극, 그리고 은으로 된 기준 전극으로 구성된 3전극 시스템을 사용하여 용액 내 분자의 산화 환원 반응을 정밀하게 관찰하며 실험을 진행합니다. 실험의 정확도를 높이기 위해서는 미세한 신호를 포착할 수 있는 정교한 장비가 필수적입니다. 연구진은 파이펫을 이용해 마이크로리터 단위로 시료의 양을 조절하며, 전극 끝에서 발생하는 미세한 빛을 관찰하기 위해 고성능 광학 현미경을 활용합니다. 육안으로 확인하기 어려운 미세한 변화는 현미경에 장착된 CCD 카메라를 통해 컴퓨터 화면으로 실시간 전송됩니다. 이러한 과정을 통해 연구원들은 전압의 변화에 따라 분자가 어떻게 반응하는지 시각적인 데이터로 확보하며 실험의 신뢰성을 꼼꼼하게 쌓아 나갑니다. 실제 실험 과정에서는 전압을 0V에서 1.5V까지 서서히 높이며 전류의 흐름을 파악합니다. 분석 결과 1.2V 이상의 전압이 인가될 때 산화 전류가 흐르기 시작하며, 동시에 어두웠던 화면에서 보름달처럼 밝은 빛이 피어오르는 것을 확인할 수 있습니다. 전압을 순환시키면 특정 임계점 이상에서만 빛이 발생하고 전압이 낮아지면 다시 사라지는 규칙성을 보입니다. 이러한 반응은 분자가 전자를 잃고 얻는 속도와 에너지의 변화를 고스란히 보여주며, 전기 에너지가 빛 에너지로 변환되는 신비로운 과학적 찰나를 시각적으로 선사합니다. 이 기술은 단순히 빛을 관찰하는 것에 그치지 않고 질병 진단 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 전극 표면에 특정 바이오물질이 결합할 때만 빛이 나도록 설계하면, 우리 몸속의 단백질이나 DNA 농도를 매우 민감하게 감지할 수 있는 바이오센서가 됩니다. 또한 전기를 이용해 빛을 조절한다는 특성을 활용해 차세대 디스플레이 기술로도 발전할 가능성이 큽니다. 주변의 자연 현상에 관심을 가지고 그 원리를 탐구하여 기술로 승화시키는 노력은 미래의 과학 기술을 더욱 풍요롭게 만드는 소중한 밑거름이 될 것입니다.

[케미스트리 실험실]LED도 전구도 없이 빛을 만드는 방법?! 💡 빛나는 분자의 비밀
한국화학연구원
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[케미스트리 실험실] 현대판 연금술, 납이 금이 된다고?!

과거 연금술사들은 값싼 금속인 납을 귀한 금으로 바꾸기 위해 수많은 노력을 기울였습니다. 현대 과학은 물리적인 금을 직접 제조하는 대신, 화학적 반응을 통해 금보다 더 가치 있는 물질을 창조하는 방향으로 진화했습니다. 한국화학연구원에서는 질산납과 아이오딘화 칼륨이라는 두 가지 투명한 시약을 활용하여 눈부신 금빛을 만들어내는 흥미로운 실험을 선보였습니다. 이 실험은 단순히 색의 변화를 관찰하는 것을 넘어, 현대 에너지 산업의 핵심이 될 새로운 소재를 탄생시키는 중요한 첫 번째 단계라고 할 수 있습니다. 두 용액을 섞고 열을 가한 뒤 천천히 식히면 용액 속에서 반짝이는 금빛 입자들이 비처럼 내리는 광경이 펼쳐집니다. 이를 과학계에서는 '골든 레인(Golden Rain)'이라 부르는데, 사실 이 물질의 정체는 진짜 금이 아닌 아이오딘화 납입니다. 뜨거운 물에 녹아있던 아이오딘화 납이 온도가 낮아짐에 따라 결정으로 석출되면서 금색 사금과 같은 아름다운 모습을 띠게 되는 것입니다. 비록 연금술사가 꿈꾸던 진짜 황금은 아니지만, 이 결정은 차세대 에너지원인 페로브스카이트를 만드는 가장 핵심적인 기초 원료가 됩니다. 아이오딘화 납에 메틸암모늄 아이오다이드를 혼합하고 물리적인 힘을 가해 꾸준히 갈아주면 노란색 입자들이 점차 검은색 분말로 변하는 것을 관찰할 수 있습니다. 이 과정을 통해 형성된 물질이 바로 차세대 태양전지의 주인공인 '페로브스카이트'입니다. 페로브스카이트는 특이한 결정 구조를 가진 물질로, 빛을 효율적으로 흡수하여 전기를 생산하는 능력이 매우 뛰어납니다. 연구자의 정성이 담긴 노동력을 통해 만들어진 이 검은 가루는 미래의 친환경 에너지를 책임질 금보다 귀한 가치를 지닌 차세대 소재로 재탄생하게 됩니다. 완성된 페로브스카이트 분말은 용매에 녹여 액체 상태로 만든 뒤, 스핀 코터라는 장비를 사용하여 얇은 기판 위에 균일하게 코팅됩니다. 기판을 빠르게 회전시키며 용액을 도포하는 과정에서 한국화학연구원이 세계 최초로 개발한 '비용매 기법'이 적용됩니다. 이 기술은 박막의 균일도를 획기적으로 높여 태양전지의 효율을 극대화하는 결정적인 역할을 합니다. 투명했던 액체가 열처리를 거쳐 거울처럼 반짝이는 검은색 박막으로 변하면, 비로소 태양광을 전기에너지로 바꾸어 줄 준비가 모두 완료된 상태가 됩니다. 검게 빛나는 페로브스카이트 박막은 가시광선을 비롯한 주변의 빛을 흡수하여 효율적으로 전기를 생성합니다. 이는 단순히 시각적인 즐거움을 주는 금빛 실험을 넘어, 우리 삶에 실질적인 도움을 주는 '현대판 연금술'의 성과라고 평가할 수 있습니다. 비록 납을 진짜 금으로 바꾸지는 못했지만, 저렴한 원료를 활용해 세계 최고 수준의 효율을 가진 태양전지를 만들어내는 과정은 그 자체로 황금보다 값진 의미를 지닙니다. 이러한 지속적인 화학 연구는 미래의 지속 가능한 에너지 사회를 구현하는 데 있어 든든한 밑거름이 될 것입니다.

[케미스트리 실험실] 현대판 연금술, 납이 금이 된다고?!
한국화학연구원
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[케미스트리 실험실] 한여름에 눈을 만든 화학 실험?! ❄️🧪

무더운 여름날에도 하얀 눈을 만날 수 있는 흥미로운 방법이 있습니다. 바로 일상에서 흔히 볼 수 있는 기저귀를 활용하는 실험인데요. 기저귀를 조심스럽게 잘라 내부를 살펴보면 하얀 탈지면 사이로 아주 작은 알갱이 형태의 가루들을 발견할 수 있습니다. 이 작은 입자들이 바로 마법처럼 인공 눈을 만들어내는 핵심적인 주인공입니다. 간단한 준비물만으로도 집에서 과학의 신비로운 원리를 직접 체험하며 시원한 기분을 만끽할 수 있다는 점이 이 실험이 가진 가장 큰 매력이자 장점이라고 할 수 있습니다. 이 알갱이들이 물과 만나게 되면 순식간에 수분을 흡수하며 부풀어 오르는 놀라운 현상을 목격하게 됩니다. 이는 흔히 사용하는 눈 스프레이가 발포제를 이용해 일시적인 거품 형태를 만드는 것과는 전혀 다른 차원의 물리적 반응입니다. 물을 머금은 초흡수성 고분자는 투명하고 몽글몽글한 젤 형태로 변하게 되며, 시각적으로나 촉각적으로 실제 눈과 매우 흡사한 부드러운 질감을 선사합니다. 이렇게 만들어진 인공 눈은 비교적 안전한 소재로 이루어져 있어 실험실의 안전 수칙을 지키며 직접 손으로 만져볼 수도 있습니다. 하지만 이 인공 눈으로 겨울철 인기 있는 눈 오리 인형을 만드는 데에는 어느 정도 한계가 존재합니다. 실제 자연의 눈은 얼음 입자들이 서로 엉겨 붙어 형태를 유지하기 쉽지만, 실험에 사용된 초흡수성 고분자는 외부에 '가교'라고 불리는 특수한 화학적 결합이 형성되어 있기 때문입니다. 이러한 구조는 초흡수성 고분자 입자들이 서로 지나치게 뭉쳐지는 것을 방지하는 역할을 합니다. 덕분에 입자가 서로 달라붙지 않고 고슬고슬한 눈의 느낌은 잘 살려내지만, 틀에 넣어 찍어내면 형태가 고정되지 않고 쉽게 무너지는 특징을 보입니다. 실험을 통해 만들어진 인공 눈은 화학적 원리를 이용해 다시 물처럼 되돌릴 수도 있습니다. 실제 눈이 열을 받아 녹아내리는 것처럼, 인공 눈 위에 소금을 골고루 뿌리면 이온 교환 반응이 일어나면서 초흡수성 고분자가 머금고 있던 물을 다시 외부로 뱉어내게 됩니다. 팽창했던 초흡수성 고분자 체인이 다시 수축하는 이른바 '디스웰링' 현상이 발생하는 것인데요. 소금이 투입되면서 소복하게 쌓였던 하얀 덩어리들이 점차 투명해지고 액체 상태로 변해가는 과정은 화학 반응의 신비로움을 우리 눈앞에서 가장 직접적으로 증명해 주는 대목입니다. 이러한 모든 변화의 핵심은 양이온인 소듐과 음이온기가 물을 강하게 끌어당기는 친수성 원리에 기반하고 있습니다. 초흡수성 고분자 체인이 물 분자를 구조 안으로 끌어들여 붙잡으면서 거대한 부피 팽창이 일어나고, 결과적으로 우리 눈에는 탐스러운 하얀 인공 눈더미처럼 보이게 되는 것입니다. 기저귀라는 일상적인 소재에서 초흡수성 고분자의 원리를 발견하는 과정은 과학이 우리 삶과 얼마나 밀접하게 연결되어 있는지를 깨닫게 해줍니다. 이처럼 흥미로운 실험은 과학적 호기심을 충족하고 원리를 이해하는 데 큰 도움을 줍니다.

[케미스트리 실험실] 한여름에 눈을 만든 화학 실험?! ❄️🧪
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[케미스트리 실험실] 사과인데... 포도 맛이 난다고?! 🍎🍇

동화 속 백설공주가 먹었던 사과처럼, 우리 주변의 흔한 과일이 전혀 다른 맛을 낸다면 어떨까요? 사과에서 포도 맛이 나게 하는 흥미로운 실험은 단순히 상상이 아닌 화학적 원리를 통해 현실에서 구현될 수 있습니다. 이는 과일이 가진 고유의 미각과 후각 데이터를 과학적으로 분석하여 재배치하는 과정입니다. 이러한 시도는 우리가 익히 알고 있는 과일의 경계를 허무는 새로운 시각을 제공하며, 식품 속에 숨겨진 정교한 분자의 세계를 들여다보게 합니다. 본격적인 실험을 위해 포도 특유의 풍미를 결정짓는 주요 화합물을 준비했습니다. 흔히 과일의 맛이라고 하면 단맛이나 신맛 같은 미각만을 떠올리기 쉽지만, 사실 우리가 느끼는 '맛'의 상당 부분은 후각을 통한 향기 성분에 의해 좌우됩니다. 이번 실험에서는 포도 향기 용액과 포도 주스, 그리고 딸기 시럽 세 가지를 준비하여 사과에 이식하는 과정을 거쳤습니다. 특히 설탕이 포함되지 않은 향기 용액의 경우 단맛은 없지만, 후각을 자극하여 뇌가 포도 맛으로 인지하게 만드는 효과를 확인하는 것이 이번 실험의 중요한 지점입니다. 사과에 향기 용액이 잘 스며들게 하려면 물리적인 도움이 필요합니다. 단순히 용액에 담가두는 것만으로는 긴 시간이 소요되기에, 실험에서는 진공 챔버를 활용했습니다. 진공 펌프를 작동시켜 내부 압력을 낮추면 삼투 현상과 함께 용액이 사과의 조직 사이로 더 깊고 빠르게 침투하게 됩니다. 약 세 시간 동안 진공 상태를 유지하며 기다리면, 사과의 겉모습은 그대로 유지하면서도 속까지 향이 배어든 결과물을 얻을 수 있습니다. 이는 압력 차이를 이용해 물질의 이동 속도를 비약적으로 높이는 과학적인 처리 기법이라 할 수 있습니다. 실험을 통해 탄생한 '포도 사과'는 시각과 후각, 미각 사이의 묘한 괴리를 선사합니다. 겉보기에는 평범한 사과지만, 잘라낸 단면에서는 진한 포도 향이 배어 나옵니다. 실제로 이를 맛보면 아삭한 사과의 식감과 함께 포도 특유의 풍미가 입안 가득 퍼지게 됩니다. 뇌는 사과의 질감을 인지하면서도 코를 통해 전달되는 포도 향 때문에 혼란을 느끼게 되는데, 이러한 경험은 감각의 상호작용이 얼마나 밀접한지를 잘 보여줍니다. 딸기 향기 용액에 담갔던 사과 역시 솜사탕이나 사탕 같은 인공적인 딸기 맛을 내며 색다른 경험을 제공합니다. 이러한 기술은 단순히 실험실 안의 유희에 그치지 않습니다. 우리가 시중에서 쉽게 접할 수 있는 스테비아 방울토마토 역시 이와 유사한 원리로 만들어집니다. 단맛을 내는 성분을 토마토 내부로 강제 침투시켜 당도를 인위적으로 높인 사례입니다. 물론 상업적인 제품은 고도의 노하우와 복잡한 공정을 거쳐 생산되기에 집에서 완벽하게 재현하기는 어렵지만, 화학을 통해 과일의 맛을 디자인할 수 있다는 사실은 매우 흥미롭습니다. 화학은 이처럼 우리가 먹는 음식의 풍미를 더욱 풍부하게 만들고, 상상을 현실로 바꾸는 강력한 도구가 되어줍니다.

[케미스트리 실험실] 사과인데... 포도 맛이 난다고?! 🍎🍇
한국화학연구원
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진짜 돈 되는 '필터' 등장!

최근 환경부 발표에 따르면 전국 51개 지자체의 지하수에서 세균과 중금속, 심지어 발암물질까지 검출되어 큰 충격을 주고 있습니다. 우리나라는 수돗물 보급률이 97%를 상회할 정도로 높지만, 여전히 많은 지역에서 식수나 생활용수로 지하수를 사용하고 있어 이러한 오염 문제는 매우 심각한 상황입니다. 깨끗한 식수를 확보하는 것은 인간의 생존과 직결된 문제이기에, 오염된 물을 정화하기 위한 혁신적인 기술이 그 어느 때보다 절실해지고 있습니다. 특히 최근에는 기존 정수 시설에서 충분히 걸러내지 못하는 미세 오염 물질들이 발견되면서 전 세계적으로 차세대 수처리 기술에 대한 관심이 더욱 높아지고 있습니다. 기존의 수처리 및 해수담수화 시설에서 널리 사용되는 필터들은 오랜 기간 가동될 경우 자체적으로 오염 물질을 배출하는 구조적인 한계를 안고 있습니다. 특히 필터 제조에 흔히 사용되는 불소 성분은 세계보건기구에서 1급 발암물질로 지정할 만큼 인체에 치명적입니다. 불소는 체내에 유입되면 쉽게 배출되지 않고 축적되어 각종 암을 유발할 수 있는 원인이 되기 때문에 전 세계적으로 규제가 강화되는 추세입니다. 이러한 배경 속에서 기존의 불소 기반 필터를 대체할 수 있는 기술 확보는 산업계의 핵심 과제로 떠올랐으며, 불소의 위험성으로부터 자유로우면서도 성능을 유지할 수 있는 친환경 신소재 개발이 시급한 시점입니다. 새롭게 개발된 친환경 수처리 필터는 불소를 전혀 포함하지 않는 신소재를 기반으로 하여 근본적인 안전성을 확보했습니다. 이 기술은 기존 필터 방식의 편리함을 유지하면서도 오염에 강하고, 세정 과정에서 발생하는 비용과 에너지를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 또한 산이나 염기 같은 강력한 화학 물질에 노출되어도 안정적이며, 끓는 물과 같은 고온의 환경에서도 본래의 성질을 유지하는 뛰어난 내구성을 자랑합니다. 이러한 기술적 우수성 덕분에 국내외 정수기 브랜드는 물론 건설 회사와 공공기관 등 다양한 분야에서 협력 요청이 쇄도하고 있으며, 이는 환경 보호와 산업 효율성을 동시에 달성한 결과로 평가받고 있습니다. 이 신소재의 활용 범위는 수처리에 국한되지 않고 미래 핵심 산업인 이차전지 분야로도 활발히 확장되고 있습니다. 현재 이차전지의 분리막 코팅제나 양극재 바인더에는 불소 고분자가 널리 쓰이고 있는데, 글로벌 환경 규제 강화에 따라 이를 대체할 신소재를 찾는 기업들의 움직임이 분주해졌기 때문입니다. 불소 고분자를 대체할 수 있는 우수한 화학적 특성을 갖춘 이 소재는 배터리 업계에서도 큰 주목을 받고 있으며, 이미 유수의 기업들과 긴밀한 공동 연구가 진행 중입니다. 물 산업 시장 규모가 2034년까지 약 5,400억 달러로 성장할 것으로 예상되는 가운데, 수처리와 에너지 분야를 아우르는 이 기술의 경제적 가치는 앞으로 더욱 거대해질 전망입니다. 첨단 화학 기술을 연구실에만 머물게 하지 않고 실질적인 사업화를 통해 세상 밖으로 끄집어낸 도전 정신은 이미 큰 결실을 맺고 있습니다. 창업 초기에는 주변의 우려 섞인 시선과 투자 유치의 어려움이 있었으나, 기술의 진정성을 믿고 묵묵히 나아간 결과 범국가적인 창업 경진대회에서 대상을 수상하는 영예를 안았습니다. 이는 화학 기술이 단순한 학문적 성과를 넘어 인류에게 안전한 물을 공급하고, 동시에 막대한 경제적 부를 창출하는 강력한 동력이 될 수 있음을 증명한 사례입니다. 혼자가 아닌 협력을 통해 완성된 이 기술은 전 세계의 물 부족 문제를 해결하고 더 건강한 미래를 만드는 데 중추적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.

진짜 돈 되는 '필터' 등장!
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진짜 돈 되는 'K-윤활유' 등장!

우리나라에는 사람이 만든 '쓰레기 산'이 전국적으로 500여 개 이상 존재하며 환경에 큰 부담을 주고 있습니다. 특히 일상에서 흔히 사용하는 페트병이나 스티로폼 같은 폐플라스틱은 자연 상태에서 분해되는 데만 무려 450년에서 500년이라는 긴 시간이 소요됩니다. 하지만 이러한 폐플라스틱이 고도화된 화학 기술과 만나면 단순한 쓰레기를 넘어 경제적 가치가 매우 높은 자원으로 재탄생할 수 있습니다. 버려지는 자원을 재활용함으로써 환경 보호를 실천하는 동시에 고부가가치를 창출하는 기술은 미래 화학 산업의 핵심입니다. 불소계 윤활유는 소위 '윤활유의 황제'라고 불릴 정도로 독보적인 성능을 자랑하는 특수 소재입니다. 일반적인 윤활유는 외부 온도 변화에 따라 쉽게 굳거나 묽어지는 단점이 있지만, 불소계 윤활유는 광범위한 온도 범위에서도 일정한 액체 상태를 유지하며 우수한 윤활 특성을 보입니다. 이러한 장점 덕분에 우주항공, 방위산업, 초정밀 기계 등 첨단 산업 분야에서 필수적으로 사용됩니다. 부가가치 또한 일반 윤활유 대비 최소 10배에서 100배 이상 높아, 국가 기반 산업의 핵심 소재로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 폐플라스틱을 불소계 윤활유로 변환하기 위해서는 정교한 열분해 공정과 정제 기술이 필요합니다. 먼저 수거된 폐불소 플라스틱을 열분해하여 원료 가스를 추출한 뒤, 이를 99.999% 이상의 초고순도로 정제하는 과정을 거쳐 최종 제품을 생산합니다. 이는 세계 최초로 적용된 혁신적인 기술로, 기존의 석유계 플라스틱 재활용보다 훨씬 높은 수익성을 보장합니다. 과거 전량 수입에 의존하던 불소 소재를 국산화함으로써 약 4조 원 규모의 수입 대체 효과를 기대할 수 있게 되었으며, 이는 국가 경쟁력 강화에도 크게 기여하고 있습니다. 우리나라는 1990년대 초반까지만 해도 불소계 핵심 원료를 글로벌 다국적 기업들의 독점에 의존하며 전량 수입해야 하는 실정이었습니다. 하지만 환경 규제가 전 세계적으로 강화되면서 친환경 공정 및 자원 순환 기술 확보는 기업의 생존을 위한 필수 과제가 되었습니다. 이에 한국화학연구원과 국내 기업은 30년이 넘는 시간 동안 긴밀한 협력을 이어오며 기술 자립을 위해 매진했습니다. 연구실에서의 치열한 실험과 현장의 노하우가 결합된 결과, 외산 제품에 뒤처지지 않는 가격 경쟁력과 품질을 확보하며 국내 불소 산업의 새로운 지평을 열게 되었습니다. 화학 산업은 인류 문명의 발전에 지대한 공헌을 했지만, 동시에 환경 오염이라는 부작용을 낳은 것도 사실입니다. 이제는 문제를 일으킨 주체가 스스로 해결책을 제시해야 한다는 '결자해지'의 자세로 화학 기술이 환경 문제를 진단하고 극복해야 할 때입니다. 폐플라스틱 재활용을 통해 고부가가치 소재를 생산하는 것은 단순한 경제 활동을 넘어 지구를 지키는 의미 있는 여정입니다. 앞으로도 지속 가능한 순환 경제를 구축하기 위한 기술 혁신을 계속해 나간다면, 환경 보호와 산업 성장이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡는 긍정적인 변화를 끌어낼 수 있을 것입니다.

진짜 돈 되는 'K-윤활유' 등장!
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진짜 돈 되는 ‘이산화탄소’ 등장!

지구 온난화로 인한 이상 기후 현상이 심화되면서 전 세계적으로 탄소 중립이 중요한 과제로 떠오르고 있습니다. 특히 이산화탄소는 온실가스의 주범으로 지목되어 왔지만, 최근에는 이를 단순히 배출을 줄여야 할 대상이 아닌 새로운 자원으로 바라보는 시각이 확산되고 있습니다. CCU(탄소 포집 및 활용) 기술은 환경 보호와 경제적 가치 창출이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 혁신적인 해결책으로 평가받습니다. 우리 실생활에서도 이러한 탄소 활용 기술이 적용된 사례를 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 공기 중에서 직접 포집한 이산화탄소를 활용해 향수에 들어가는 에탄올을 제조하거나 탄산음료를 만드는 방식이 대표적입니다. 또한 이산화탄소에서 추출한 원료로 침대 매트리스의 폴리우레탄을 가공하거나 건축 자재용 콘크리트를 생산하기도 합니다. 이러한 기술은 가까운 미래에 이산화탄소로 지어진 아파트에 입주하는 흥미로운 풍경을 현실로 만들어 줄 것입니다. 한국화학연구원이 개발한 '건식 개질 기술'은 이산화탄소와 메탄을 반응시켜 수소와 일산화탄소로 구성된 합성가스를 만드는 공정입니다. 이 합성가스는 거의 모든 석유 화학 제품의 기초 원료로 쓰일 수 있어 활용도가 매우 높습니다. 과거에는 기술적 난이도가 높고 기업의 관심이 부족해 상용화에 어려움이 많았으나, 수많은 시행착오 끝에 세계 최고 수준의 탄소 감축 효과를 증명하며 원천 기술을 확보하는 데 성공했습니다. 이번 기술 개발의 성공 이면에는 한국화학연구원과 민간 기업의 끈기 있는 협력이 있었습니다. 15년 전 기후 변화에 대한 사회적 인식이 낮았던 시절부터 환경 개선이라는 가치에 주목하여 투자를 아끼지 않았던 노력이 마침내 결실을 본 것입니다. 현재 울산에는 세계 최대 규모인 연간 8,000톤 규모의 건식 개질 플랜트가 가동되고 있으며, 이를 통해 반도체 세정제나 고분자 모노머 등 고부가가치 제품을 생산할 준비를 마쳤습니다. 앞으로 탄소 저감 기술은 국가의 수출 경쟁력을 결정짓는 핵심 지표가 될 전망입니다. 유럽의 탄소국경조정제도(CBAM)와 같은 무역 장벽이 강화되는 상황에서, 저탄소 공정으로 생산된 제품은 글로벌 시장에서 강력한 무기가 됩니다. 자원 빈국인 우리나라가 이산화탄소를 원료로 활용하는 기술력을 보유한다는 것은 화석 연료를 대체할 수 있는 '기술 산유국'으로 도약함을 의미하며, 이는 지속 가능한 미래를 위한 든든한 기반이 될 것입니다.

진짜 돈 되는 ‘이산화탄소’ 등장!
한국화학연구원
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진짜 돈 되는 K-제초제의 등장!

기후 변화와 잡초의 진화로 인해 기존 제초제들의 효과가 점차 줄어드는 추세입니다. 특히 세계적으로 가장 많이 쓰이는 글리포세이트조차 잡초들이 내성을 갖게 되면서 농가에서는 큰 어려움을 겪고 있습니다. 과거의 약제들은 특정 잡초에만 효과가 있거나 토양에 오래 잔류하여 다음 작물에 피해를 주는 등의 한계가 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 물질을 대체할 수 있는 새롭고 강력하면서도 안전한 제초제의 등장이 절실해진 상황입니다. 한국화학연구원이 개발한 '테라도'는 이러한 농촌의 고민을 해결하기 위한 혁신적인 결과물입니다. '황금의 땅'이라는 뜻을 담은 이 제품은 PPO 저해 비선택성 제초제로, 모든 잡초를 효과적으로 제거하면서도 작물에 대한 안전성이 뛰어납니다. 특히 미국이나 브라질과 같은 대규모 농업 국가에서 콩이나 옥수수를 심기 전 잡초를 제거하는 용도로 각광받고 있습니다. 기존 제품 대비 탁월한 안전성과 효능은 글로벌 시장에서 테라도가 선택받는 핵심적인 이유가 되고 있습니다. 테라도는 2018년 국내 등록 이후 글로벌 시장으로 보폭을 넓혀 현재 연 매출 1,000억 원이 넘는 성과를 거두고 있습니다. 이는 팜한농 해외 매출의 상당 부분을 차지하며 기업의 든든한 기둥 역할을 하고 있습니다. 이러한 성공의 배경에는 한국화학연구원과 팜한농의 13년에 걸친 끈끈한 공동 연구가 있었습니다. 원천 물질 개발부터 제품화까지 두 기관은 마치 부부처럼 서로 의지하며 치열한 논의와 협력을 거듭해 왔으며, 이는 국내 화학 산업의 성공적인 협력 모델로 평가받습니다. 개발 과정은 결코 쉽지 않았습니다. 한국화학연구원은 2,000종이 넘는 화합물을 직접 설계하고 합성하며 제초 효과가 가장 우수한 물질을 선별해냈습니다. 연구원 내 온실에서 수많은 테스트를 거쳐 원천 기술을 확보했고, 이후 팜한농은 다양한 환경 조건에서의 안전성 데이터를 구축하며 시장 진입을 준비했습니다. 특히 한여름 옥상에서 햇빛에 의한 물질 분해 과정을 직접 분석하는 등 연구원들의 헌신적인 노력이 있었기에 세계적인 경쟁력을 갖춘 제품이 탄생할 수 있었습니다. 테라도의 성공은 국내 농약 산업 전반에 활력을 불어넣고 있습니다. 정부 차원에서도 신물질 농약 개발에 대한 지원을 확대하는 계기가 되었으며, 이를 통해 다양한 기업과 연구소가 새로운 도전에 나설 수 있게 되었습니다. 현재는 과수 농가에 막대한 피해를 주는 과수화상병 방제제 개발 등 새로운 연구가 활발히 진행 중입니다. 앞으로 5년 이내에 더욱 혁신적인 방제 기술들이 현장에 보급되어 전 세계 농민들의 삶을 더욱 풍요롭게 만들 수 있기를 기대해 봅니다.

진짜 돈 되는 K-제초제의 등장!
한국화학연구원
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진짜 돈 되는 태양전지 등장!

화학 기술은 국가 경제 발전의 중추적인 역할을 담당하며 다양한 산업과 깊이 연결되어 있습니다. 특히 화학 산업은 원천 기술을 창출하는 기초 분야로서 과거 '한강의 기적'을 일구는 데 크게 기여했습니다. 연구소에서 개발된 혁신적인 원천 기술이 기업의 고도화 과정을 거쳐 양산화되면 이는 곧 국가의 수출 경쟁력으로 이어집니다. 이러한 일련의 과정은 과학 기술이 단순히 연구에 머물지 않고 실질적인 경제적 가치를 창출하는 핵심 동력이 됨을 보여줍니다. 차세대 에너지 소재로 주목받는 페로브스카이트는 기존 실리콘 소재에 비해 공정 비용이 낮고 저온 합성이 가능하다는 강력한 장점을 지니고 있습니다. 이 소재는 박막화와 반투명화가 용이하여 다양한 형태의 기판에 코팅할 수 있는 높은 유연성을 자랑합니다. 이러한 특성 덕분에 단순히 평면적인 패널 형태를 넘어 자동차 유리창이나 구부러진 표면 등 일상 속의 다양한 영역에 적용될 수 있습니다. 이는 태양광 발전의 공간적 제약을 극복하는 혁신적인 변화를 예고합니다. 자동차 산업에서 페로브스카이트의 활용도는 매우 무궁무진합니다. 최근에는 차량 외관에 직접 바르는 형태의 '솔라 페인트' 기술이 개발되어 연간 최대 1만 2천 킬로미터에 달하는 추가 주행 거리를 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다. 가벼운 무게와 유연한 코팅 능력 덕분에 자동차의 보닛이나 루프 등 외장재 곳곳에 태양전지를 설치할 수 있게 된 것입니다. 이는 친환경 모빌리티의 효율성을 극대화하며 자가 충전이 가능한 미래형 자동차 시대를 앞당기는 중요한 발판이 됩니다. 페로브스카이트 기술은 지구를 넘어 우주 공간으로까지 그 영역을 확장하고 있습니다. 최근에는 지상용뿐만 아니라 극한 환경인 우주에서도 안정적으로 작동할 수 있는 태양전지 개발이 활발히 진행 중입니다. 실제로 누리호 4차 발사 시 테스트용 태양전지를 탑재하여 실제 우주 환경에서의 성능을 검증할 계획이 추진되고 있습니다. 이러한 도전은 페로브스카이트가 가진 우수한 소재 경쟁력을 전 세계에 입증함과 동시에 우주 에너지 산업이라는 새로운 시장을 선점하는 중요한 계기가 될 것입니다. 시장 분석에 따르면 페로브스카이트 태양전지 시장은 2024년 3억 달러 규모에서 2030년에는 약 25억 달러까지 비약적으로 성장할 전망입니다. 국내에서도 대규모 정부 예산 투입과 활발한 벤처 투자가 이어지며 건물 일체형 태양전지, 자동차 코팅, 사물인터넷 전원 모듈 등 세부 시장이 연평균 30% 이상 빠르게 팽창하고 있습니다. 이는 이 기술이 단순한 연구 대상을 넘어 본격적인 상업적 결실을 맺는 단계에 진입했음을 의미하며, 거대한 부가가치를 창출할 블루오션임을 시사합니다. 실리콘 태양전지가 효율의 한계에 도달하면서 이를 대체할 신소재의 상용화가 시급해졌습니다. 현재 가장 중요한 과제는 대면적화 과정에서 고효율을 유지하면서도 장기적인 내구성을 확보하는 것입니다. 이를 위해 연구진과 기업은 소재의 결함을 최소화하고 층간 결합 안정성을 높이는 원천 기술 확보에 매진하고 있습니다. 이미 국내외 주요 국가에 관련 특허를 등록하며 기술적 장벽을 구축하고 있으며, 제조 공정의 정밀도를 높여 제품의 신뢰성을 확보하는 고도화 작업이 한창 진행 중입니다. 페로브스카이트 태양전지는 단순한 에너지 소재의 변화를 넘어 미래 에너지 생태계 전반을 혁신할 수 있는 전환점이 될 것입니다. 연구기관의 원천 기술력과 기업의 상용화 노하우가 결합하여 만들어내는 시너지는 글로벌 시장에서 독보적인 경쟁력을 확보하는 밑거름이 됩니다. 앞으로도 지속적인 기술 개발과 산업계의 긴밀한 협력을 통해 에너지 자립과 탄소 중립을 동시에 달성할 것으로 보입니다. 화학 기술이 만들어갈 풍요로운 미래와 경제적 도약은 이제 막 본격적인 시작 단계에 서 있습니다.

진짜 돈 되는 태양전지 등장!
한국화학연구원
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옷을 더 이상 사지 않아도 됩니다

최근 패션 산업은 유행의 주기가 매우 빨라지며 '패스트 패션' 시대를 맞이했습니다. 매일같이 새로운 트렌드가 쏟아지는 만큼, 입지 않고 버려지는 옷의 양도 기하급수적으로 늘어나고 있습니다. 하지만 우리가 헌 옷 수거함에 넣는 옷들 중 실제로 재활용되는 비율은 매우 낮습니다. 대다수의 폐의류는 제3국으로 수출되거나 자연에 그대로 버려지며, 특히 합성 섬유로 만들어진 옷들은 분해되지 않아 심각한 환경 오염을 유발하고 있습니다. 폐의류 재활용은 이제 선택이 아닌 필수적인 과제가 되었습니다. 폐의류를 재활용하는 것이 어려운 이유는 크게 두 가지입니다. 첫째는 섬유에 강력하게 결합된 염료 때문입니다. 염료는 세탁이나 마찰에도 색이 빠지지 않도록 설계되어 있어, 재활용 과정에서는 제거해야 할 이물질이 됩니다. 둘째는 여러 재질이 섞인 혼방 섬유의 특성입니다. 폴리에스터, 나일론, 스판덱스 등 서로 다른 소재가 얽혀 있는 옷을 재활용하려면 이를 각각의 재질로 분리해야 하지만, 기존 방식으로는 공정이 매우 까다로웠습니다. 이러한 기술적 한계가 그동안 의류 재활용의 큰 걸림돌로 작용해 왔습니다. 국내 연구진은 이러한 문제를 해결하기 위해 세계적으로 유일한 폐의류 재활용 기술을 개발했습니다. 핵심은 먼저 섬유에 입혀진 색을 빼내는 '탈염' 과정입니다. 특수 추출제를 사용해 염료를 제거하면, 어떤 색상의 옷이라도 다시 하얀색이나 투명한 상태의 원료로 되돌릴 수 있는 기반이 마련됩니다. 이후 혼방 섬유에서 각 섬유의 성질 차이를 이용해 특정 성분만 선택적으로 녹여냅니다. 이 과정을 거치면 섞여 있던 소재들이 액체와 고체 상태로 나뉘어 각각 순도 높은 상태로 회수될 수 있는 준비를 마치게 됩니다. 분리된 섬유는 '해중합'이라는 고도의 화학적 공정을 거칩니다. 해중합은 고분자 형태인 섬유를 합성 이전의 기초 원료인 단량체 상태로 되돌리는 기술입니다. 특수한 촉매와 공용매를 활용해 열을 가하면, 실 형태였던 섬유가 완전히 분해되어 투명한 액체 속에 녹아들게 됩니다. 이를 다시 기화시키거나 여과하는 정제 과정을 거치면 반짝이는 결정 형태의 순수한 단량체를 얻을 수 있습니다. 이는 단순한 물리적 재활용을 넘어, 품질 저하 없이 무한히 반복해서 사용할 수 있는 완벽한 자원 순환 체계를 의미합니다. 의류 산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 10%를 차지할 정도로 환경에 미치는 영향이 큽니다. 이번에 개발된 화학적 재활용 기술이 상용화된다면, 버려지는 플라스틱과 옷 문제를 동시에 해결할 수 있는 획기적인 전환점이 될 것입니다. 추출된 원료는 다시 옷을 만드는 데 쓰이거나 페트병과 같은 다양한 플라스틱 제품의 재료로 무궁무진하게 활용될 수 있습니다. 기술의 발전이 패스트 패션의 그림자를 지우고, 자원이 끊임없이 선순환되는 지속 가능한 미래를 앞당길 수 있기를 기대해 봅니다.

옷을 더 이상 사지 않아도 됩니다
한국화학연구원
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간암 극복의 열쇠를 찾다

현대인의 서구화된 식습관과 스트레스로 인한 음주 및 흡연은 간 건강에 치명적인 영향을 미치는 주요 요인입니다. 특히 지방간은 간암으로 이어질 수 있는 위험한 전조 질환이며, 간암은 폐암에 이어 국내 암 사망률 2위를 기록할 만큼 위협적인 질환으로 분류됩니다. 국립암센터의 통계에 따르면 신규 암 발생자 중 간암 환자의 비중이 상당히 높으며, 남성 환자가 여성보다 약 3배가량 많습니다. 이는 알코올 섭취량이나 비만, 당뇨 등 대사 질환의 발생 빈도가 남성에게서 더 뚜렷하게 나타나기 때문으로 분석됩니다. 조기 발견이 어렵고 치명적인 만큼 지속적인 관리가 필요합니다. 의약품 개발의 이면에는 새로운 화합물을 설계하고 합성하는 화학자들의 헌신적인 노력이 숨어 있습니다. 현재 사용되는 약물의 60% 이상이 합성의약품으로 분류되며, 화학자들은 질환의 원인을 해결할 수 있는 최적의 물질을 만들어내는 역할을 담당합니다. 진행성 간암의 경우 수술적 절제가 어려울 때 면역항암제나 소라페닙 같은 표적치료제를 사용하여 생존율을 높이려 노력합니다. 하지만 대표적인 1차 치료제인 소라페닙은 일정 기간 투여하면 약물 내성이 생겨 항암 효과가 급격히 떨어지는 한계가 있습니다. 실제 환자들 사이에서 나타나는 반응률이 20%대에 머물고 있어 새로운 돌파구가 절실합니다. 간암 치료의 효율을 떨어뜨리는 가장 큰 장애물 중 하나는 바로 'SIRT7'이라 불리는 단백질입니다. 이 단백질은 종양의 발생에 깊이 관여하며, 암세포가 스스로 사멸하지 않고 계속해서 증식할 수 있도록 돕는 역할을 합니다. 그동안 SIRT7의 구체적인 작용 원리는 명확히 밝혀지지 않았으나, 최근 국내 연구진은 소라페닙 내성 문제를 극복하기 위해 이 단백질의 기능을 억제하는 신규 저해제를 개발하는 데 성공했습니다. 이번 연구를 통해 개발된 화합물은 SIRT7의 수치를 효과적으로 낮추고 항암 효능을 이끌어내는 결과를 보여주었으며, 이는 차세대 간암 치료제 개발을 위한 중요한 기반이 될 것입니다. 연구팀은 소라페닙에 내성을 가진 간암 세포를 이식한 실험 모델을 통해 신규 저해제의 효능을 다각도로 검증하였습니다. 기존 약물을 단독으로 투여했을 때는 내성 현상으로 인해 암세포를 억제하는 효과가 미미했지만, 새롭게 개발한 SIRT7 저해제를 투입하자 종양의 크기가 현저하게 감소하는 것이 관찰되었습니다. 특히 주목할 만한 점은 SIRT7 저해제와 기존의 소라페닙 약물을 함께 투여했을 때 나타난 시너지 효과입니다. 이러한 병용 투여 방식은 저해제 자체의 항암 활성을 보여줄 뿐만 아니라, 내성으로 인해 저하되었던 기존 항암제의 효능까지 일부 되돌릴 수 있음을 입증하며 치료 가능성을 넓혔습니다. 이번 연구 성과는 약학 분야에서 세계적인 권위를 자랑하는 학술지인 'Drug Resistance Updates'에 게재되며 그 학술적 가치를 높게 평가받았습니다. SIRT7 저해 기술은 세계 최초로 시도된 혁신적인 결과일 뿐만 아니라, 실험을 통해 최고의 항암 효능을 증명했다는 점에서 의료계에 미칠 파급력이 매우 큽니다. 현재 연구진은 국내 제약사와의 긴밀한 협력을 통해 기술 실용화를 위한 후속 연구를 진행하고 있으며, 이는 향후 간암 완치율을 높이는 데 결정적인 기여를 할 것으로 보입니다. 화학 연구자들은 앞으로도 간암을 비롯한 다양한 난치성 질환의 치료제 후보 물질을 개발하며 인류의 건강한 미래를 설계할 것입니다.

간암 극복의 열쇠를 찾다
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"이것"은 한국이 세계 최고라고?

태양광 발전은 탄소 중립을 실현하기 위한 핵심적인 친환경 에너지원으로 자리 잡고 있습니다. 태양전지의 기본 원리는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 광전 효과에 기반합니다. 빛이 반도체와 같은 특정 물질에 닿으면 전압과 전류가 발생하는 원리를 이용해 우리 생활에 필요한 전력을 생산하는 것입니다. 이러한 방식은 화석 연료를 사용하지 않아 환경 오염 걱정이 없으며, 기존의 실리콘 태양전지를 넘어 차세대 기술로 도약하며 지속 가능한 에너지 공급을 가능하게 합니다. 페로브스카이트라는 명칭은 러시아의 광물학자 페로브스키의 이름에서 유래했으며, 특정한 결정 구조를 가진 물질을 의미합니다. 일반적으로 ABX3 형태의 분자식을 갖는 이 구조는 유기 양이온과 금속 양이온, 그리고 할로겐 음이온의 정교한 조합으로 구성됩니다. 2009년 페로브스카이트 구조의 전기 생산 가능성이 처음 입증된 이후, 전 세계 과학자들은 이 소재가 가진 높은 잠재력에 주목하기 시작했습니다. 이는 저렴한 비용으로 고효율을 낼 수 있어 미래 에너지 시장을 바꿀 게임 체인저로 평가받습니다. 한국은 페로브스카이트 태양전지 분야에서 세계 최고의 기술력을 자랑하고 있습니다. 한국화학연구원은 2012년부터 본격적인 연구를 시작하여 세계 최고 효율을 여러 차례 경신하는 독보적인 성과를 거두었습니다. 2014년 미국 국립재생에너지연구소의 효율 차트에 기록을 올린 이래, 2022년에는 25.2%라는 경이로운 효율을 달성하며 세계적인 학술지 네이처의 표지를 장식하기도 했습니다. 현재도 우리 연구진들은 글로벌 학계의 주목을 받으며 기술적 우위를 지키기 위해 끊임없이 정진하고 있습니다. 상용화를 위한 과정에서 연구팀은 전하 수송 소재의 안정성 문제를 해결하는 데 집중했습니다. 기존에 사용되던 작은 사이즈의 리튬 염 첨가제는 박막 내부에 미세한 구멍을 발생시켜 효율을 떨어뜨리는 한계가 있었습니다. 이를 극복하기 위해 크기가 긴 알킬 암모늄 체인을 도입한 새로운 이온성 액체 형태의 첨가제를 개발했습니다. 이 기술은 전기 전도도를 유지하면서도 소재의 이동을 억제해 대면적화가 가능하게 했습니다. 그 결과 큰 면적에서도 세계 최고 수준인 18.24%의 효율을 확보하는 놀라운 결과를 얻었습니다. 내구성 확보 또한 상용화의 필수 조건입니다. 페로브스카이트 소재는 본래 수분에 취약하여 습기에 닿으면 즉각 박막이 분해되는 단점이 있지만, 기업의 고도화된 봉지 기술을 결합하여 이를 해결했습니다. 이제는 물속에 담가도 변색 없이 견딜 수 있을 만큼 강력한 안정성을 갖추게 되었습니다. 현재 1년 이상의 옥외 실증 테스트를 통해 비나 눈이 오는 가혹한 환경에서도 형태와 성능이 유지됨을 확인하고 있습니다. 이러한 기술 혁신은 페로브스카이트 태양전지가 우리 일상에 깊숙이 자리 잡을 미래를 앞당기고 있습니다.

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지구를 위해 N년째 체크남방만 입는(?) 박사님...?

옷을 자주 사고 버리는 현대의 소비 문화는 지구 환경에 심각한 영향을 미치고 있습니다. 특히 우리가 흔히 입는 합성 섬유는 플라스틱과 마찬가지로 자연에서 분해되는 데 매우 오랜 시간이 걸립니다. 이를 소각하거나 매립하는 과정에서는 대량의 탄소와 인체에 유해한 대기 오염 물질이 발생하며, 의류 산업에서 배출되는 온실가스는 전 세계 탄소 배출량의 약 10%에 달합니다. 단순히 헌 옷 수거함을 통해 일부를 재사용하는 것만으로는 이 거대한 폐기물 문제를 근본적으로 해결하기에 역부족인 상황입니다. 의류 재활용이 어려운 가장 큰 이유는 소재의 복합성 때문입니다. 현대의 의류는 편의성과 기능성을 위해 여러 종류의 섬유가 촘촘하게 혼방된 형태로 제작되는 경우가 많습니다. 이를 재질별로 분류하는 작업은 현재 대부분 수작업에 의존하고 있어 효율성과 정확도가 매우 낮은 실정입니다. 또한, 세탁이나 마찰에 견디도록 설계된 강력한 염료 성분을 제거하는 것도 기술적인 한계로 작용해 왔습니다. 이러한 복합 재질과 이물질 문제는 그동안 의류 재활용의 경제성과 효율을 떨어뜨리는 고질적인 장애물이었습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 한국화학연구원에서는 폐의류에서 특정 합성 섬유만을 화학적으로 골라내는 획기적인 기술을 세계 최초로 개발했습니다. 이 기술은 섬유와 염료가 가진 고유한 화학적 성질을 정교하게 이용합니다. 특정 추출제를 사용하여 유색 섬유에서 색을 분리하고, 그 과정에서 일어나는 반응을 통해 폴리에스터와 같은 특정 성분을 정확하게 선별해낼 수 있습니다. 이는 기존의 물리적인 분류 방식을 뛰어넘어 오차율을 획기적으로 낮추고, 재활용이 가능한 고품질의 자원을 안정적으로 확보할 수 있게 해줍니다. 선별된 합성 섬유는 다시 합성 이전의 기초 원료인 단량체 상태로 되돌리는 화학적 분해 공정을 거치게 됩니다. 특수한 촉매를 가하여 고분자 소재를 분해하면, 새 제품을 만들 때 사용하는 원료와 차이가 없는 고품질의 재생 원료를 얻을 수 있습니다. 이 방식은 투명한 페트병뿐만 아니라 그동안 재활용이 불가능했던 유색 페트병이나 혼방 섬유까지도 모두 처리할 수 있다는 강력한 장점이 있습니다. 이를 통해 의류나 식품 포장재 등 다양한 제품을 품질 저하 없이 여러 차례 반복해서 재활용할 수 있는 길이 열렸습니다. 현재 이 기술은 국내외 시장에서 큰 기대를 모으며 상용화를 위한 실증 단계에 진입해 있습니다. 국내 여러 기업과 협력하여 대규모 생산 설비를 구축 중이며, 2025년부터는 본격적으로 재생 원료의 양산과 상용화가 시작될 전망입니다. 단순히 쓰레기를 줄이는 것을 넘어 자원이 끊임없이 순환하는 경제 체계를 구축하는 것은 미래 세대를 위한 필수 과제입니다. 이번 연구 성과는 탄소 중립 실현과 친환경 고부가가치 소재 산업의 발전에 있어 핵심적인 역할을 수행하며 지속 가능한 미래를 앞당길 것으로 기대됩니다.

지구를 위해 N년째 체크남방만 입는(?) 박사님...?
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거미줄 같은 걸 만들어서 나무에 매달려봤더니...

영화 속 스파이더맨은 웹슈터라는 장치를 통해 강력한 거미줄을 발사하여 복잡한 도시를 자유롭게 누빕니다. 이 마법 같은 장면을 현실의 화학 실험으로 직접 재현해보기 위해 한국화학연구원을 방문했습니다. 실험의 핵심은 서로 섞이지 않는 두 종류의 액체를 사용하여 그 경계면에서 견고한 실을 만들어내는 것입니다. 스파이더맨이 화학을 전공했다는 설정을 떠올려보면, 이번 실험은 단순히 호기심을 충족하는 과정을 넘어 인류의 삶을 송두리째 바꾼 위대한 합성 섬유의 원리를 직접 확인하고 체험하는 뜻깊은 시간이 될 것입니다. 오늘 실험을 통해 만들어볼 합성 섬유의 정체는 바로 나일론입니다. 1938년 미국의 화학 기업 듀폰에 의해 처음 세상에 알려진 나일론은 '거미줄보다 가늘고 강철보다 강하다'는 슬로건을 내세우며 전 세계에 큰 충격을 주었습니다. 나일론의 발명은 단순한 신소재의 등장을 넘어 인류의 생활 양식을 바꾼 혁신이었습니다. 거친 돼지털을 사용하던 칫솔이 부드럽고 위생적인 나일론 칫솔로 변모하였고, 내구성이 뛰어난 스타킹이 보급되면서 의류 산업 전반에 엄청난 변화를 몰고 왔습니다. 이는 화학 기술이 일상을 어떻게 윤택하게 만드는지 보여주는 대표적인 사례입니다. 나일론을 만드는 과학적 원리는 '계면 중합 반응'이라는 흥미로운 과정에 기반합니다. 수용액 상태의 1,6-다이아미노헥세인과 유기 용매에 녹인 염화 아디프산을 각각 준비한 뒤, 두 층이 섞이지 않도록 조심스럽게 겹쳐 쌓는 것이 실험의 시작입니다. 이때 두 용액이 만나는 얇은 경계면에서 즉각적인 화학 반응이 일어나며 고분자 막이 형성됩니다. 이는 두 가지 액체가 접촉하는 면에서 새로운 고체 물질이 끊임없이 탄생하는 놀라운 분자 세계의 마법과도 같습니다. 중합 과정에서 발생하는 부산물을 중화하기 위해 수산화나트륨을 첨가하는 정밀함도 요구됩니다. 본격적으로 실을 뽑아내기 시작하면 눈앞에서 정말 신기한 광경이 펼쳐집니다. 계면에 형성된 얇은 고분자 막을 핀셋이나 막대로 살짝 들어 올리면, 막이 제거된 자리에 새로운 반응이 실시간으로 일어나며 끊임없이 실이 이어져 나옵니다. 당기는 속도에 따라 실의 굵기를 조절할 수 있는데, 이는 원료가 소진될 때까지 연속적으로 이어집니다. 이렇게 생성된 실은 용매 속에 남아있을지 모를 잔류 독성을 완벽히 제거하기 위해 여러 번의 세척 과정을 거칩니다. 이후 충분한 건조 시간을 거치면 우리가 흔히 아는 탄탄하고 부드러운 나일론 섬유가 비로소 완성됩니다. 2주간의 정성스러운 건조 과정을 거친 나일론은 처음의 축축했던 모습과는 달리 매우 가볍고 탄탄한 질감을 갖게 됩니다. 비록 실험실에서 소량의 원료로 만든 실이지만, 나일론 특유의 강력한 인장 강도는 변함이 없습니다. 완성된 실을 튼튼한 나무에 단단히 고정한 뒤 직접 몸을 실어 매달려보는 실험을 진행했습니다. 이를 통해 스파이더맨의 거미줄이 가진 엄청난 위력을 간접적으로나마 체험할 수 있었습니다. 화학의 힘으로 탄생한 이 작은 실 한 가닥은 인류의 끝없는 탐구심과 기술적 진보를 상징하며, 미래의 새로운 소재 개발에 대한 무한한 가능성을 시사합니다.

거미줄 같은 걸 만들어서 나무에 매달려봤더니...
한국화학연구원
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언니, 네일 받고 그냥 가면 어떡해? 시험 문제 틀리면 쌩얼로 집가기🤪

손톱을 아름답게 가꾸는 문화는 현대의 전유물이 아닙니다. 기록에 따르면 네일의 역사는 무려 기원전 5,000년 이집트 미라의 손톱에서 시작되었으며, 당시에도 금박이나 헤나를 사용해 손톱을 장식했던 흔적이 남아 있습니다. 중국과 바빌로니아 남부에서도 수천 년 전의 기록이 발견될 만큼 그 뿌리가 매우 깊습니다. 우리나라도 옛날부터 봉숭아 꽃잎과 백반을 이용해 손톱을 붉게 물들이던 오랜 전통이 내려오고 있습니다. 첫눈이 올 때까지 봉숭아물이 남아 있으면 첫사랑이 이루어진다는 낭만적인 전설은, 사실 꽃이 피는 시기와 계절의 변화를 담은 조상들의 지혜와 추억이 서린 과학적인 풍습이기도 합니다. 최근 많은 사람이 즐기는 젤 네일의 핵심 원리는 고분자 화학에 있습니다. 젤 네일 조성물에 자외선을 쬐면 그 내부에서 라디칼이라는 반응성 물질이 발생하게 됩니다. 이 라디칼은 액체 상태인 단량체들을 서로 연결하여 거대한 고분자 물질로 중합시키는 방아쇠 역할을 수행합니다. 이 과정을 통해 흐물거리던 액상 혼합물은 단단한 고체 상태로 변하며 손톱 위에 견고하게 고정되는 것입니다. 젤 네일은 자외선을 쬐어 굳히기 전까지는 자유롭게 모양을 수정할 수 있다는 큰 장점이 있지만, 강한 자외선에 자주 노출될 경우 주변 피부에 손상을 줄 수 있으므로 사용 시 주의가 필요합니다. 일반적인 매니큐어 제품에는 니트로셀룰로오스나 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 같은 필름 형성제들이 포함되어 있습니다. 이 성분들은 마치 건축물의 뼈대인 철근과 같은 구조체 역할을 수행하여 손톱 위에서 단단한 막을 형성합니다. 여기에 아크릴 단량체가 더해지면 철근 사이를 촘촘하게 메워주는 시멘트 역할을 하여, 쉽게 깨지거나 균열이 생기지 않는 튼튼한 네일 피막이 완성됩니다. 손톱 위에서 일어나는 이러한 배합 과정은 단순한 미용을 넘어 정교한 화학적 결합의 결과물입니다. 덕분에 우리는 일상생활 속에서도 오랫동안 유지되는 아름다운 색채와 광택을 즐길 수 있습니다. 아름다움의 완성이라 불리는 향수 역시 정교한 화학의 산물입니다. 향료는 기원에 따라 식물성 및 동물성 천연 향료와 합성 향료로 구분되며, 조향사는 이들을 정해진 레시피에 따라 세밀하게 조합하여 하나의 향을 창조합니다. 대표적인 사례로 샤넬 No.5는 알코올에서 수소를 제거한 알데하이드 성분 중 하나인 데칸알을 사용한 것으로 유명합니다. 탄소 원자 10개가 사슬 모양으로 연결된 데칸알과 같은 분자 구조의 차이가 향기의 깊이와 개성을 결정짓게 됩니다. 이처럼 향수를 만드는 과정은 다양한 화학 물질을 최적의 비율로 섞어 새로운 감각을 창조해내는 고도의 배합 공정이라 할 수 있습니다. 우리가 매일 사용하는 샴푸, 화장품, 네일 제품에는 이처럼 수많은 화학 원리가 숨어 있습니다. 무심코 지나쳤던 일상의 미용 습관들이 사실은 고도의 화학 기술과 밀접하게 맞닿아 있다는 점은 매우 흥미로운 사실입니다. 한국화학연구원은 이러한 화학 기술을 통해 국가 사회의 문제를 해결하고 인류의 삶의 질을 높이는 데 기여하고 있습니다. 과학은 우리 삶과 멀리 떨어져 있는 것이 아니라, 우리 곁의 아름다움을 유지하고 건강한 생활을 영위하게 돕는 든든한 조력자입니다. 일상 속 화학의 가치를 이해한다면 우리가 누리는 모든 편리함과 아름다움이 이전보다 더욱 소중하고 특별하게 느껴질 것입니다.

언니, 네일 받고 그냥 가면 어떡해? 시험 문제 틀리면 쌩얼로 집가기🤪
한국화학연구원
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이게 사실인지 직접 확인해봤다고 합니다

자동차를 새로 구매한 뒤 발생하는 미세한 흠집은 많은 운전자에게 큰 고민거리입니다. 수리를 맡기기에는 모호하고 방치하기에는 마음이 쓰이는 이런 상황을 해결하기 위해, 스스로 상처를 치유하는 자가치유 소재가 주목받고 있습니다. 한국화학연구원에서는 외부의 인위적인 개입 없이도 표면의 흠집을 제거할 수 있는 혁신적인 코팅 기술을 개발하고 있습니다. 이 소재는 겉보기에는 일반적인 얇은 플라스틱 필름처럼 보이지만, 특정 조건이 갖춰지면 물리적인 손상을 완벽하게 복구하는 마법 같은 성능을 발휘합니다. 이 자가치유 소재의 핵심 원리는 태양광과 같은 빛 에너지를 열에너지로 변환하는 데 있습니다. 코팅 소재 내부에는 빛을 흡수하여 열을 발생시키는 광열 염료가 포함되어 있어, 근적외선 레이저나 강한 햇빛을 받으면 온도가 상승합니다. 이때 열에너지를 받은 고분자 내부 구조가 유연하게 변하면서 손상된 부위를 재구성하는 ‘다이내믹 네트워크’ 반응이 일어납니다. 이러한 분자 단위의 치유 과정을 통해 표면에 생겼던 흠집이 서서히 메워지며 원래의 매끄러운 상태로 완벽하게 돌아가게 되는 것입니다. 실제 연구 현장에서는 자동차 모형과 유리판을 활용해 자가치유 과정을 직접 확인할 수 있었습니다. 날카로운 칼로 인위적인 깊은 상처를 낸 뒤 근적외선 레이저를 조사하자, 불과 수 분 만에 흠집이 육안으로 보이지 않을 정도로 사라지는 놀라운 결과가 나타났습니다. 레이저가 닿는 부위의 분자들이 활발하게 이동하며 상처를 치유하는 과정은 마치 피부과 시술을 받는 모습과도 유사합니다. 일상에서는 돋보기를 이용해 햇빛을 모아주는 것만으로도 장비 없이 간편하게 복구 공정을 진행할 수 있습니다. 자가치유 기술은 단순히 미관상의 문제를 넘어 자율주행 기술의 안전성을 확보하는 데에도 필수적인 역할을 할 수 있습니다. 자율주행 자동차의 핵심 부품인 이미지 센서나 카메라 렌즈에 흠집이 생기면 빛의 산란으로 인해 사물을 잘못 인식하여 대형 사고로 이어질 위험이 큽니다. 스마트폰 카메라 렌즈 보호 필름 등에 이 소재를 적용하면, 흠집으로 인한 신호 왜곡을 사전에 방지하고 기기의 수명을 획기적으로 연장할 수 있습니다. 이미 스마트폰 케이스를 통한 실험에서 그 뛰어난 성능과 활용 가치가 입증되었습니다. 현재 이 기술의 상용화를 위해 유기 광열 염료의 생산 단가를 낮추는 등의 경제성 확보 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 다행히 국내 대형 도료 업체와의 기술 협력을 통해 실제 시장에 출시하기 위한 구체적인 준비 단계에 들어선 상태입니다. 연구진은 앞으로 약 5년 뒤면 우리 주변의 자동차나 안경, 스마트폰 등 다양한 제품에서 자가치유 코팅 소재를 직접 경험할 수 있을 것으로 내다보고 있습니다. 기술이 완성되면 일상의 작은 상처들이 스스로 치유되는 편리하고 안전한 미래가 펼쳐질 것입니다.

이게 사실인지 직접 확인해봤다고 합니다
한국화학연구원
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우리는 지구의 환경을 지키는 '수소어벤져스' ! (둠칫- 두둠칫- 🎶)

수소는 연소열이 매우 높고 자연계에 풍부하여 화석 연료를 대체할 최적의 청정 에너지원으로 평가받습니다. 최근 온실가스 감축을 위한 탄소 중립이 시대적 과제로 떠오르면서 수소 에너지의 생산과 저장, 운송 전반을 아우르는 기술 혁신의 중요성이 어느 때보다 강조되고 있습니다. 한국화학연구원은 이러한 국가 전략 기술의 중심에서 수소 에너지 연구센터를 통해 미래의 청정 에너지 시대를 견인하고 있습니다. 수소는 단순한 대체 연료를 넘어 우리 사회의 지속 가능한 발전을 위한 핵심 동력이 될 것입니다. 수소는 기체 상태에서 운송이 어렵다는 단점이 있습니다. 이를 해결하기 위해 운송이 용이한 암모니아 형태로 옮긴 뒤 필요한 곳에서 분해해 수소를 추출하는 방식이 주목받고 있습니다. 한국화학연구원은 암모니아 분해에 필요한 막대한 에너지를 획기적으로 낮출 수 있는 고효율 촉매를 개발했습니다. 특히 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 귀금속 촉매는 물론, 경제성까지 확보한 비귀금속 기반 촉매 기술을 통해 상용화 가능성을 높였으며 관련 기술의 기업 이전도 활발히 진행 중입니다. 수전해는 탄소 중립 실현을 위한 가장 깨끗한 생산법 중 하나로 꼽힙니다. 기존에는 주로 수입에 의존하는 불소계 소재의 이온 교환 막이 사용되었으나, 높은 가격과 독성 물질 발생이라는 한계가 있었습니다. 연구팀은 이를 대체할 수 있는 새로운 탄화수소계 구조의 양이온 소재를 개발하는 데 성공했습니다. 이 소재는 제조 과정에서 유독 물질이 배출되지 않을 뿐만 아니라, 우수한 내구성과 전도성을 갖추어 기존 대비 성능을 80% 이상 향상시키는 놀라운 결과를 얻었습니다. 음이온 교환 막 수전해 분야에서도 연구팀은 세계 최고 수준의 성능과 내구성을 가진 폴리카바졸계 소재를 개발하여 실증 수준의 기술력을 확보했습니다. 이와 더불어 휘발유처럼 액상 유기 수소 저장체(LOHC)에 수소를 담아 안전하게 저장하고 운반하는 기술 연구도 활발히 진행 중입니다. 이는 고압 탱크 없이도 수소를 안정적으로 저장할 수 있는 차세대 기술로, 독일과 일본 등 기술 강국만이 보유하던 기술을 국산화하여 세계 최고 수준인 6.58%의 저장 용량을 달성했다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 한국화학연구원의 이러한 연구 성과들은 수소의 생산부터 저장, 운송에 이르는 전 주기의 기술 생태계를 탄탄하게 구축하고 있습니다. 세계 수준의 기술력을 바탕으로 기업과의 협력을 통해 상용화에 박차를 가하고 있으며, 이는 대한민국이 글로벌 수소 경제 시장에서 리더십을 확보하는 밑거름이 되고 있습니다. 화학 기술을 통해 탄소 중립을 실현하고 인류에게 이로운 세상을 만들려는 연구원들의 노력은 앞으로 다가올 수소 문명 시대를 더욱 밝게 비출 것으로 기대됩니다.

우리는 지구의 환경을 지키는 '수소어벤져스' ! (둠칫- 두둠칫- 🎶)
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2023년 한국화학연구원 안전•보건•보안 강조주간행사

연구실은 새로운 지식의 지평을 넓히고 인류의 미래를 바꿀 혁신을 창출하는 핵심적인 공간입니다. 하지만 이 이면에는 다양한 화학물질과 복잡한 장비로 인한 위험이 늘 도사리고 있어, 연구의 성과만큼이나 연구자의 안전을 확보하는 것이 무엇보다 선행되어야 합니다. 안전한 환경이 전제될 때 비로소 연구자는 불안감 없이 자신의 잠재력을 마음껏 발휘하며 연구에만 전념할 수 있습니다. 결국 철저한 안전시스템은 과학 기술의 발전과 그 성과를 지속 가능하게 만드는 가장 단단한 토대이자 필수적인 투자라고 할 수 있습니다. 최근 연구 현장에서는 정해진 매뉴얼을 단순히 따르는 수동적인 태도에서 벗어나, 연구자 스스로가 주체가 되는 능동적인 안전관리 문화가 확산되고 있습니다. 연구자들이 각자의 연구환경에 존재하는 고유한 위험 요소를 사전에 발굴하고 이를 주도적으로 개선해 나가는 과정은 단순한 사고 예방 이상의 의미를 지닙니다. 이러한 주체적인 안전 의식은 연구의 정밀도를 높이고 연구 데이터의 신뢰성을 확보하는 데 기여하며, 성숙하고 전문적인 연구 생태계를 조성하는 매우 중요한 밑거름이 됩니다. 안전한 연구환경을 위해 헌신하고 세심하게 주의를 기울이는 연구자들을 격려하는 보상 체계는 조직의 문화를 바꾸는 강력한 도구입니다. 높은 책임감을 바탕으로 자율적인 안전수칙을 이행한 이들에게 수여하는 표창과 부상은 단순히 개인의 성과를 치하하는 것을 넘어, 연구소 전체에 안전이라는 가치를 공유하고 전파하는 상징적인 역할을 합니다. 이러한 긍정적인 자극은 구성원들에게 연구자로서의 자긍심을 심어주며, 보다 건강하고 활기찬 연구 분위기를 유지하기 위한 모든 이들의 자발적인 참여를 이끌어내는 원동력이 됩니다. 연구실 안전의 가장 기초적인 단계이자 최우선 과제는 올바른 복장과 보호구를 착용하는 사소한 습관에서부터 시작됩니다. 아무리 뛰어난 연구 역량을 갖추었더라도 실험복을 제대로 갖춰 입지 않거나 기본적인 안전규정을 소홀히 한다면 한순간의 사고로 모든 노력이 수포로 돌아갈 수 있습니다. 좋은 연구 성과를 거두는 것보다 중요한 것은 과정에서의 안전을 끝까지 유지하는 자세입니다. 기본에 충실한 태도야말로 전문적인 연구자가 지녀야 할 가장 핵심적인 가치이며, 어떠한 위험으로부터도 스스로를 보호할 수 있는 최선의 방법입니다. 견고하고 안전한 연구환경을 구축하는 것은 단발성 행사가 아닌, 연구소의 모든 구성원이 끊임없이 소통하고 협력해야 하는 공동의 과제입니다. 서로의 안전을 살피고 독려하며 함께 안전한 문화를 만들어 나가는 과정은 연구소의 지속 가능한 경쟁력을 높이는 핵심적인 기반이 됩니다. 우리 모두가 안전을 최우선 가치로 여기고 책임감 있게 행동할 때, 비로소 세계적인 수준의 연구 성과를 안정적으로 창출할 수 있는 토대가 마련됩니다. 더 안전하고 강력한 미래의 연구환경을 위해 우리 모두가 한마음으로 함께 노력해 나가야 합니다.

2023년 한국화학연구원 안전•보건•보안 강조주간행사
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출연(연) 연구행정 직무 그게 뭔가요? (KIRD 제작)

정부출연연구기관의 연구행정가들은 영문학, 심리학, 화학공학 등 매우 다양한 학문적 배경을 지니고 있습니다. 이들은 한국천문연구원, 한국한의학연구원, 한국화학연구원과 같은 곳에서 연구 현장을 든든하게 뒷받침하는 역할을 수행합니다. 단순히 사무 업무를 처리하는 것을 넘어 연구비 집행 관리, 전략기획, 국내외 협력 등 연구소가 원활하게 운영될 수 있도록 다각도에서 지원합니다. 과학기술 발전의 숨은 주역으로서 각자의 전공 지식을 연구행정 실무에 녹여내며 전문성을 발휘하고 있습니다. 정부출연연구기관의 연구행정 직무는 공공기관으로서 규정과 지침을 철저히 준수해야 한다는 특징이 있습니다. 민간기업과 비교했을 때 절차의 엄격함에서 차이가 있을 수 있지만, 효율적인 운영을 목표로 한다는 본질은 같습니다. 특히 연구비 집행이나 예산 편성 과정에서는 실제 연구 프로세스에 대한 깊이 있는 이해가 요구됩니다. 따라서 이공계와 인문계 전공자 모두 각자의 강점을 발휘할 수 있는 분야이며, 연구자와 연구행정 부서 사이에서 원활한 소통을 이끄는 가교 역할이 무엇보다 중요하게 여겨집니다. 연구행정가에게 가장 필요한 역량으로는 사람과의 관계를 조율하는 적응력과 업무의 정확도를 높이는 꼼꼼함이 꼽힙니다. 홍보나 협력 업무에서는 내외부 이해관계자들의 마음을 얻는 소통 능력이 필수적이며, 사업관리 분야에서는 복잡한 계약 조항과 규정을 세밀하게 검토하는 주의력이 필요합니다. 또한, 기존의 틀에 얽매이지 않고 연구자들이 연구에만 전념할 수 있는 환경을 조성하기 위해 연구행정 프로세스를 창의적으로 개선해 나가는 기획력 역시 조직의 경쟁력을 높이는 핵심 요소가 됩니다. 정부출연연구기관은 일과 삶의 균형을 중시하는 유연한 조직 문화를 자랑합니다. 많은 기관이 코어타임제를 도입하여 직원들이 업무 시간을 효율적으로 관리할 수 있도록 돕고 있으며, 서로의 사생활을 존중하는 수평적인 분위기가 형성되어 있습니다. 과거에는 고용 안정성이 주된 매력이었으나, 최근에는 국가승인통계 구축이나 조직 문화 개선과 같이 공익적인 성과를 달성하며 느끼는 자부심이 큰 보람으로 작용합니다. 동료들의 긍정적인 피드백과 사회적 기여는 직무 만족도를 높이는 중요한 동력이 됩니다. 연구 단지가 밀집한 대전은 연구행정가들에게 안정적이고 쾌적한 정주 여건을 제공합니다. 대도시의 편리함과 풍부한 자연환경을 동시에 누릴 수 있는 생활 환경은 삶의 질을 높여주며, 이는 업무 몰입도로 이어집니다. 또한 정부출연연구기관 내의 순환 근무 제도는 다양한 부서의 업무를 경험하게 함으로써 조직 전체를 조망하는 시야를 넓혀줍니다. 다른 부서의 고충을 직접 체험하며 얻는 역지사지의 태도는 구성원 간의 배려와 이해를 깊게 만들고, 궁극적으로는 더욱 건강하고 유연한 연구 공동체를 만드는 기반이 됩니다.

출연(연) 연구행정 직무 그게 뭔가요? (KIRD 제작)
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첨단 화학소재 개발의 선봉장, 한국화학연구원

현대 과학의 중심에는 118개의 원소를 조합하여 인류의 삶을 혁신하는 화학 기술이 자리하고 있습니다. 특히 한국화학연구원은 반도체 집적화의 한계를 극복하기 위해 원자층 증착 기술(ALD)을 선보이고 있습니다. 니켈이나 루테늄 전구체와 같은 핵심 소재를 합성하여 반도체 배선을 원자 수준에서 제어함으로써, 과거에는 불가능했던 초소형·고성능 반도체 구현을 현실화하고 있습니다. 이는 단순한 제조를 넘어 소재의 물성을 자유자재로 조절하는 새로운 차원의 공정 기술로 평가받습니다. 디스플레이와 전자회로 분야에서도 소재 국산화와 기술 혁신이 가속화되고 있습니다. 일본의 수출 규제에 대응하여 폴리이미드와 같은 핵심 부품 소재를 성공적으로 국산화한 사례는 한국 화학 산업의 저력을 보여줍니다. 또한 기존의 플라스틱 성형에 머물렀던 3D 프린팅 기술은 이제 고전도성 금속 나노입자를 활용해 전자회로를 직접 인쇄하는 수준까지 발전했습니다. 이러한 유연한 디스플레이 기술과 인쇄형 전자 소자는 기기를 접거나 구부릴 수 있는 차세대 웨어러블 시대를 앞당기는 핵심 동력이 되고 있습니다. 지속 가능한 미래를 위한 에너지 소재 연구는 태양광 발전의 패러다임을 바꾸고 있습니다. 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 기술은 세계 최고의 효율과 안정성을 확보하며 상용화에 박차를 가하고 있습니다. 얇은 필름 형태로 제작되어 창문에 부착할 수 있는 이 기술은 도심 속 에너지 생산을 가능케 합니다. 더불어 불소계 고분자 증착 기술을 통해 외부 오염과 습기로부터 패널을 완벽하게 보호함으로써, 에너지 전환 효율을 높이는 동시에 태양광 장치의 수명을 획기적으로 연장하는 성과를 거두고 있습니다. 수소 경제와 차세대 배터리 분야 역시 화학 기술의 정수가 담긴 영역입니다. 머리카락보다 얇은 두께의 이오노머 막은 수소 생산과 전력 생산을 잇는 핵심 소재로, 청정에너지 순환의 중추적인 역할을 수행합니다. 또한 열과 전기를 상호 변환하는 열전 소재는 체온만으로 전기를 생산하는 등 에너지 활용의 범위를 넓히고 있습니다. 안전성을 극대화한 전고체 전지와 고에너지 밀도의 리튬 공기 전지 연구는 현대인의 일상에서 떼어놓을 수 없는 모바일 기기와 전기차의 성능을 한 단계 끌어올리고 있습니다. 지구 환경을 보호하기 위한 친환경 소재 개발은 인류의 생존과 직결된 중요한 과제입니다. 석유 기반 플라스틱을 대체하는 생분해성 바이오 플라스틱은 환경호르몬 걱정 없이 자연으로 돌아가는 선순환 구조를 만듭니다. 이와 함께 온도나 외부 자극에 반응하는 스마트 필름 기술은 유통 과정의 안정성을 확보하고 보안 기술로 활용되는 등 생활 밀착형 혁신을 이끌어내고 있습니다. 화학 기술은 단순히 물질을 만드는 것을 넘어 인류와 지구가 공존할 수 있는 더 나은 내일을 설계하는 열쇠가 되고 있습니다.

첨단 화학소재 개발의 선봉장, 한국화학연구원
한국화학연구원
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[우연소] 건강한 삶, 항암을 위한 표적 단백질 분해제 개발 연구실

신약 개발의 여정은 질병의 원인이 되는 물질을 제어할 수 있는 최적의 후보물질을 찾아내는 것에서 시작됩니다. 한국화학연구원의 정보융합신약연구센터는 바로 이러한 혁신 신약의 기초가 되는 물질들을 직접 합성하고 연구하는 핵심 기지입니다. 이곳의 연구원들은 매일같이 새로운 화합물을 설계하고 합성하며, 인류의 건강을 위협하는 각종 질병에 대항할 수 있는 강력한 무기를 만들어내기 위해 고군분투하고 있습니다. 합성 연구실은 단순한 실험 공간을 넘어, 미래의 치료제가 탄생하는 신약 개발의 심장부와도 같은 역할을 수행하며 끊임없는 도전을 이어가고 있습니다. 약 7년 전, 연구팀은 항암제 연구의 돌파구를 찾기 위해 혁신적인 기술 도입을 고민하던 중 표적 단백질 분해(TPD) 기술이라는 생소하지만 유망한 개념을 접하게 되었습니다. 당시에는 다소 낯선 기술이었으나, 선배 연구자의 제안과 심도 있는 논문 검토를 통해 이 기술의 잠재력을 포착했습니다. 이는 기존의 치료 방식과는 전혀 다른 패러다임의 전환을 의미했습니다. 이러한 용기 있는 시작은 오늘날 독자적인 표적 단백질 분해(TPD) 플랫폼을 구축하는 밑거름이 되었으며, 다수의 신약 파이프라인을 확보하는 놀라운 성과로 이어졌습니다. 끊임없는 기술 탐구와 혁신에 대한 열망이 새로운 치료 가능성의 문을 연 셈입니다. 연구 성과는 연구실 안에만 머물지 않고 실제 산업 현장으로 이어져 눈부신 결실을 맺고 있습니다. 연구팀이 발굴한 플랫폼과 표적 단백질 분해제 기술을 바탕으로 '유빅스테라퓨틱스'라는 기업이 창업되었으며, 조만간 상장을 앞둘 정도로 비약적인 성장을 거듭하고 있습니다. 또한 동아ST, 휴온스, 원코드바이오 등 유수의 제약사들에 초기 신약 파이프라인을 기술 이전하며 대한민국 신약 개발 생태계에 활력을 불어넣고 있습니다. 이는 공공 연구기관의 원천 기술이 어떻게 민간 기업과 협력하여 경제적 가치를 창출하고 환자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있는지를 보여주는 훌륭한 사례로 평가받고 있습니다. 질병 유발 단백질의 작용을 잠시 멈추게 하는 것이 아니라, 세포 내 시스템을 활용해 그 존재 자체를 소멸시키는 방식은 의학계의 큰 주목을 받고 있습니다. 이러한 표적 단백질 분해(TPD) 기술은 목표로 하는 특정 단백질만을 정밀하게 타격하여 제거할 수 있다는 점에서 매우 효율적입니다. 이는 단백질의 과잉 발현이나 변이로 인해 발생하는 암과 같은 난치성 질환 치료에 있어 새로운 이정표를 세우고 있습니다. 연구팀은 이 원천 기술을 고도화하여 더 넓은 범위의 질병 치료에 적용할 수 있도록 연구의 폭을 넓혀가고 있으며, 이는 곧 환자들에게 더욱 정밀하고 강력한 치료 옵션을 제공하는 결과로 이어질 것입니다. 합성 후보물질의 효능을 검증하는 과정은 신약 개발의 완성도를 높이는 필수적인 단계입니다. 연구원들은 세포 효능 평가를 통해 표적 단백질이 실제로 얼마나 분해되었는지를 정밀하게 측정합니다. 항체와 표지 물질을 활용하여 단백질의 증감 정도를 시각적으로 확인하는 이 과정을 통해, 연구팀은 자신들이 설계한 물질의 유효성을 과학적으로 입증해 나갑니다. 여러 분야의 전문가들이 협력하여 하나의 목표를 향해 나아가는 이러한 체계적인 연구 시스템은 미래의 혁신 신약 탄생을 앞당기는 원동력이 됩니다. 인류의 난치병 정복을 향한 이들의 도전은 지금 이 순간에도 멈추지 않고 계속되고 있습니다.

[우연소] 건강한 삶, 항암을 위한 표적 단백질 분해제 개발 연구실
한국화학연구원
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[우연소] 지구를 지키는 플라스틱 재활용 기술 연구실

현대 사회에서 폐플라스틱은 해결해야 할 가장 시급한 사회적 문제 중 하나로 손꼽힙니다. 한국화학연구원 탄소자원화연구단은 이러한 이슈에 대응하여 폐플라스틱의 효율적인 재활용을 위한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 특히 기업들이 상대적으로 다루기 까다로워하는 폐스티로폼과 폴리에스테르(PET)를 주요 연구 대상으로 삼아 원천 기술을 확보하는 데 집중하고 있습니다. 이는 단순한 연구를 넘어 실제 산업계에 적용 가능한 수준의 성과를 목표로 하며, 지속 가능한 미래를 위한 중요한 발걸음이 되고 있습니다. 연구단은 단순히 실험실 단계의 성과에 머무르지 않고, 기술의 상용화를 위해 구체적인 이정표를 세우고 있습니다. 이미 일부 핵심 원천 기술을 확보하여 관련 기업체에 기술 이전을 완료했으며, 내년부터는 본격적인 협력 체계를 구축할 예정입니다. 2025년 사업화를 목표로 달려가는 이러한 노력은 연구 데이터의 축적과 실증 단계를 거치며 더욱 구체화되고 있습니다. 공공 연구기관의 전문성과 기업의 사업 역량이 결합하여 폐기물 문제의 실질적인 해결책을 제시할 것으로 기대를 모으고 있습니다. 폐스티로폼 재활용의 첫 단계는 부피를 획기적으로 줄이는 감용 기술에서 시작됩니다. 기존의 석유화학 기반 용매 대신 나무와 같은 천연 재료를 활용한 바이오매스 기반 용매를 사용하는 것이 이 기술의 핵심입니다. 이 용매는 인체와 환경에 훨씬 안전하며, 소량의 용액만으로도 수십 배에 달하는 부피의 스티로폼을 녹여낼 수 있습니다. 또한 사용된 용매는 별도의 분리 과정을 거쳐 다시 사용할 수 있어 자원 순환의 효율성을 극대화합니다. 이는 환경친화적인 공정 설계가 돋보이는 부분이라 할 수 있습니다. 부피를 줄인 폐스티로폼은 단순히 재활용되는 것에 그치지 않고, 다시 플라스틱을 만드는 원료인 화학 물질로 전환됩니다. 약 2년 반 동안 집중적으로 연구된 이 원천 기술은 버려지는 자원을 고부가가치 원료로 탈바꿈시키는 공정입니다. 실험실에서 개발된 고유의 반응 공정을 통해 얻어진 재생 스티렌은 새로운 플라스틱을 합성하는 데 즉시 투입될 수 있는 품질을 자랑합니다. 이러한 화학적 재활용 방식은 플라스틱 순환 경제를 구축하는 데 있어 매우 핵심적인 기술적 진보라고 평가받고 있습니다. 연구의 최종 목적지는 실제 공장에서 작동할 수 있는 대규모 공정의 구현입니다. 연구단은 실험실 규모를 넘어 대형 장비와 반응기를 운용하며 실증에 필요한 정밀한 데이터를 수집하고 있습니다. 특히 연속 반응이 가능한 반응기 개발은 상용화의 경제성과 효율성을 확보하는 데 결정적인 역할을 합니다. 분리 공정을 거친 고순도 원료가 산업 현장에서 즉각 활용되는 모습은 머지않은 미래의 표준이 될 것입니다. 끊임없는 기술 발전을 통해 폐플라스틱이 소중한 자원으로 인식되는 시대를 열어가고 있습니다.

[우연소] 지구를 지키는 플라스틱 재활용 기술 연구실
한국화학연구원
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[우연소] 미래 첨단 그래핀 소재 개발 연구실

이차원 물질의 대표 주자인 그래핀은 꿈의 신소재로 불리며 다양한 산업 분야에서 주목받고 있습니다. 한국화학연구원 박막재료연구센터에서는 이러한 그래핀을 비롯한 여러 저차원 물질에 대한 기초 연구와 응용 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 연구팀은 단순히 물질을 관찰하는 것에 그치지 않고, 이를 실생활에 적용 가능한 형태로 가공하기 위한 다양한 공정 기술을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히 나노 단위의 미세한 구조를 제어하여 새로운 물성을 부여하는 연구는 미래 소재 산업의 핵심적인 토대가 됩니다. 그래핀 연구의 첫걸음은 원하는 크기와 특성을 가진 소재를 확보하는 것에서 시작됩니다. 산화 그래핀 용액 속에는 다양한 크기의 입자들이 혼재되어 있는데, 이를 용도에 맞게 분급하는 과정이 필수적입니다. 연구진은 용액의 pH 농도를 정밀하게 조절한 뒤 원심분리기를 활용하여 산화 그래핀을 크기별로 분급하는 공정을 수행합니다. 이러한 분급 기술은 균일한 품질의 결과물을 얻기 위한 핵심 기술로, 후속 공정의 효율성과 최종 제품의 성능을 결정짓는 매우 중요한 단계라고 할 수 있습니다. 분산된 산화 그래핀 용액은 필트레이션 공정을 거쳐 검은 종이 형태의 산화 그래핀 필름으로 재탄생합니다. 또한 고분자 용액을 코팅하고 건조하는 과정을 통해 그래핀의 기본 뼈대가 되는 박막을 합성하기도 합니다. 이때 닥터 블레이드 공법을 활용하면 균일한 두께의 박막을 효과적으로 제조할 수 있습니다. 특히 순수한 고분자뿐만 아니라 금속 나노 입자를 혼합하여 특수 박막을 제작하는 연구도 병행되고 있는데, 이는 소재에 새로운 전기적 특성을 부여하여 활용도를 극대화하는 중요한 시도입니다. 제조된 산화 그래핀 필름이나 고분자 필름은 이제 고도의 가공 단계를 거치게 됩니다. 레이저 조사 장치는 유리판에 에너지를 반사시켜 사용자가 원하는 위치에 정밀하게 물리적 변화를 일으킵니다. 이를 통해 평면적이었던 소재 위에 복잡한 패턴을 그리거나 특정 부위의 화학적 결합을 유도하여 성질을 변화시킬 수 있습니다. 특히 특정 로고와 같은 미세한 형상을 새기는 공정은 이 기술의 정밀함을 잘 보여줍니다. 이러한 과정은 단순한 형태 변화를 넘어 소재가 가진 성능을 끌어올려 고부가가치 부품으로 변모시키는 핵심적인 과정입니다. 이렇게 제작된 3차원 탄소 전극은 미래 에너지 및 센서 분야에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 높은 전도성과 넓은 표면적을 바탕으로 차세대 배터리 전극이나 슈퍼커패시터의 소재로 활용되며, 정밀한 감도가 요구되는 다양한 센서 소자에도 응용되고 있습니다. 연구팀은 실질적인 산업화를 목표로 기술의 완성도를 높여가고 있으며, 미세한 가공부터 대면적 제조까지 그 가능성을 넓히고 있습니다. 끊임없는 소재 혁신을 통해 더 효율적이고 강력한 전자 기기의 탄생을 이끄는 연구진의 노력은 미래 과학 기술 발전의 든든한 밑거름이 될 것입니다.

[우연소] 미래 첨단 그래핀 소재 개발 연구실
한국화학연구원
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[우연소] 식물에서 화학제품을 생산하는 바이오매스 리파이너리 연구실

바이오매스 리파이너리는 석유에서 다양한 기초 화학 제품을 분리해 제조하듯, 바이오매스로부터 유용한 원료를 추출하고 생산하는 공정 기술을 의미합니다. 이는 화석 연료 의존도를 낮추고 지속 가능한 자원 순환 체계를 구축하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 한국화학연구원은 볏짚이나 나뭇가지 같은 비식용 바이오매스를 활용하여 에너지와 화학 제품의 원천이 되는 물질을 효율적으로 뽑아내는 연구를 통해 미래 환경을 위한 기술적 토대를 마련하고 있습니다. 자원 전환의 첫 단계는 원료가 되는 바이오매스의 구성 성분을 정밀하게 파악하는 것입니다. 연구원들은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등 주요 성분의 함량을 분석하여 각 성분을 선택적으로 추출하기 위한 최적의 전처리 조건을 설정합니다. 열수 처리와 같은 반응 조건을 조절함에 따라 무색이었던 액체가 성분에 따라 노르스름한 빛깔로 변화하는데, 이는 고형의 바이오매스가 유용한 화학적 자원으로 변모하기 시작했음을 시각적으로 보여주는 중요한 과정입니다. 전처리를 거친 시료는 당화 공정을 통해 더 작은 단위의 분자로 분해됩니다. 특히 거대 분자인 셀룰로오스를 글루코스로 전환하는 과정은 바이오화학의 정점이라 할 수 있습니다. 이를 위해 셀룰라아제라는 특수한 효소를 투입하여 최적화된 조건에서 반응을 진행시킵니다. 이렇게 얻어진 글루코스 성분은 미생물 발효나 추가적인 화학 반응을 거쳐 바이오플라스틱이나 연료 등 우리가 실생활에서 사용하는 다양한 제품의 원료로 사용되며 자연 자원의 가치를 극대화합니다. 연구 성과는 실험실을 넘어 실제 제품 개발로도 이어집니다. 추출된 리그닌 성분을 활용하여 자외선차단 기능을 갖춘 친환경 자외선차단제를 제조하거나, 폐기물을 원료로 삼아 환경호르몬 걱정이 없는 바이오플라스틱을 생산하는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 제조된 바이오플라스틱은 실제 상업화가 가능한지 확인하기 위해 엄격한 물성 평가 과정을 거칩니다. 이러한 노력은 기존 석유화학 제품의 환경 문제를 해결하고 자원 순환형 경제를 실현하는 실질적인 대안이 됩니다. 연구의 완성도를 높이기 위해 실험실 규모의 성과를 실증하는 단계가 이어집니다. 대형 분쇄기와 이축 압출기, 필터 프레스 등의 장비를 활용하여 대규모 생산 환경에서 발생할 수 있는 변수들을 정밀하게 조정합니다. 바이오매스를 찌고, 분해하고, 멤브레인을 통해 원하는 물질을 고순도로 분리해 내는 공정은 기술의 상업화 가능성을 검증하는 핵심입니다. 연구진의 이러한 헌신은 인류가 지구와 공존하며 지혜롭게 살아갈 수 있는 지속 가능한 사회를 만드는 밑거름이 됩니다.

[우연소] 식물에서 화학제품을 생산하는 바이오매스 리파이너리 연구실
한국화학연구원
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EOST2022 화학 데이터 인공지능을 위한 Multimodal Learning 라이브러리 및 ChemAI

현대 문명은 화학의 비약적인 발전과 그 궤를 같이해왔습니다. 우리가 매일 사용하는 플라스틱부터 생명을 구하는 의약품에 이르기까지, 화학적 원리가 적용되지 않은 분야를 찾기란 거의 불가능합니다. 물질의 기본 단위인 분자를 이해하고 이를 조절하려는 노력은 인류의 삶을 더욱 풍요롭고 편리하게 변화시켰습니다. 이제 화학은 단순히 새로운 물질을 합성하는 학문을 넘어, 에너지와 환경 문제를 해결하는 핵심적인 역할을 수행하며 사회 전반의 혁신을 주도하고 있습니다. 최근의 화학 연구는 정밀함과 효율성을 극대화하는 방향으로 빠르게 진화하고 있습니다. 과거에는 복잡한 화합물을 합성하기 위해 수많은 시행착오와 방대한 에너지가 필요했지만, 이제는 촉매 기술과 나노 공정의 발전으로 원하는 물질을 더욱 정교하게 설계할 수 있게 되었습니다. 이러한 기술적 진보는 제조 공정에서의 폐기물을 줄이고 공정 효율을 높임으로써 경제적 가치를 창출합니다. 분자 수준에서의 미세한 제어는 인류가 직면한 한계를 극복하는 새로운 가능성의 문을 열어주고 있습니다. 지속 가능한 미래를 위한 화학의 도전은 현재 진행형입니다. 특히 탄소 중립 실현을 위한 탄소 포집 및 전환 기술은 전지구적 기후 위기에 대응하는 강력한 수단으로 주목받고 있습니다. 이산화탄소를 단순한 오염물질이 아닌 새로운 자원으로 인식하고, 이를 유용한 화학 원료나 연료로 전환하는 기술은 환경 보호와 산업 발전을 동시에 달성하게 합니다. 친환경 공정 설계는 미래 화학 산업의 표준이 되어 인류와 자연이 공존할 수 있는 토대를 마련해 줄 것입니다. 기능성 소재의 개발은 첨단 산업의 경쟁력을 결정짓는 중요한 요소로 자리 잡았습니다. 차세대 배터리, 고효율 태양전지, 그리고 생체적합성 의료용 소재 등은 모두 고도화된 화학 연구의 결정체라고 할 수 있습니다. 이러한 소재들은 에너지 저장 장치의 용량을 획기적으로 늘리거나 질병의 진단과 치료를 돕는 등 우리 실생활에 실질적인 변화를 이끌어냅니다. 극한의 환경에서도 견딜 수 있는 초고성능 소재 연구는 우주항공이나 심해 탐사 같은 미지의 영역으로 인류의 활동 범위를 넓히고 있습니다. 화학의 미래는 더 나은 세상을 꿈꾸는 과학자들의 열정과 끊임없는 헌신에 달려 있습니다. 미세한 원자의 결합 방식 하나가 세상을 바꾸는 거대한 기술의 시작점이 되듯, 기초 과학에 대한 지속적인 투자와 탐구는 우리 사회의 근간을 더욱 튼튼하게 만들 것입니다. 인류가 직면한 복잡한 난제들을 해결하는 과정에서 화학은 항상 든든한 조력자이자 해결사로서 그 자리를 지킬 것입니다. 과학적 호기심과 기술적 혁신이 만나는 지점에서 우리는 더욱 풍요롭고 안전한 내일을 맞이할 것입니다.

EOST2022 화학 데이터 인공지능을 위한 Multimodal Learning 라이브러리 및 ChemAI
한국전자통신연구원오픈소스 테크데이
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화학연 생분해 플라스틱 기술 개발, 오동엽 박사 인터뷰

나노 소재는 기존 물질의 화학식은 유지하면서 구조를 초미세화하여 새로운 물리적 성질을 끌어내는 기술입니다. 최근 과학기술정보통신부는 '나노 및 소재 기술 개발 사업'을 통해 세계적 수준의 원천 기술 확보를 지원하고 있습니다. 특히 한국화학연구원의 오동엽 박사팀은 미생물에 의해 분해되는 생분해 플라스틱 연구에 매진하고 있습니다. 기존 석유화학 기반의 플라스틱이 수백 년간 썩지 않아 환경 재앙으로 다가오는 상황에서, 자연으로 돌아가는 플라스틱의 개발은 현대 사회의 위생과 환경 보호를 동시에 달성하기 위한 필수적인 과제라 할 수 있습니다. 생분해 플라스틱의 핵심 원리는 미생물이 먹고 소화할 수 있는 화학 구조를 설계하는 데 있습니다. 우리가 흔히 사용하는 일반 플라스틱은 미생물이 분해할 수 없는 구조적 장점 덕분에 수십 년간 안전하게 물건을 보관할 수 있었지만, 이제는 그 장점이 폐기물 문제라는 단점으로 변했습니다. 연구진은 사과가 부패하듯 미생물이 효소를 뿜어 분해할 수 있는 특정 화학 결합을 플라스틱에 도입합니다. 이를 통해 사용 중에는 견고함을 유지하면서도, 폐기 후에는 자연계의 미생물이 섭취하여 성장의 양분으로 삼을 수 있는 친환경적인 자원 순환 체계를 구축하고자 노력하고 있습니다. 현재 진행 중인 주요 과제는 광범위한 병원체에 대응하는 '장기 지속형 항바이러스·항균 친환경 고분자 복합 소재' 개발입니다. 기존의 알코올 소독제는 휘발성이 강해 효과가 일시적이며, 구리 이온이나 UV 장비는 비용 문제로 광범위한 사용에 제약이 있었습니다. 연구팀은 게 껍데기 등에서 추출한 천연 키토산을 나노 섬유화하여 이를 생분해 플라스틱에 첨가하는 방식을 제안합니다. 이 기술은 소재 자체에 항균 능력을 부여함으로써 바이러스나 세균이 표면에서 증식하지 못하게 막고, 저렴한 비용으로 마스크나 일회용품 등에 장기적인 위생 기능을 제공하는 것을 목표로 합니다. 세계 시장은 이미 생분해 플라스틱 중심으로 빠르게 재편되고 있습니다. 독일의 바스프나 미국의 네이처웍스 같은 글로벌 화학 기업들이 선두를 달리는 가운데, 중국이 일회용품에 대한 생분해 플라스틱 사용을 의무화하면서 국내 대기업들의 움직임도 분주해졌습니다. 한국 연구진은 기존 선진 기술보다 인장 강도가 더 뛰어나고 분해 속도를 정교하게 조절할 수 있는 소재를 개발하여 국내 기업에 독점 기술 이전을 완료하는 성과를 거두었습니다. 이는 단순히 친환경 소재를 만드는 것을 넘어, 실제 산업 현장에서 기존 플라스틱의 편리함을 대체할 수 있는 기술적 경쟁력을 확보했음을 의미합니다. 향후 5년간의 공동 연구를 통해 개발될 기술은 마스크 필터, 배달 용기, 엘리베이터 항균 필름 등 우리 실생활의 다양한 접점에 적용될 예정입니다. 모든 화학 반응이 일어나는 표면을 최적화하여 항균 입자가 효율적으로 배치되도록 설계하는 것이 연구의 핵심입니다. 유산균과 같은 유익균과의 관계나 식품 보관의 안전성을 고려하면서도, 기존에 며칠에 불과했던 항균 지속력을 수개월 단위로 늘리는 것이 최종 목표입니다. 이처럼 나노 기술과 생분해 기술의 결합은 인류의 위생을 지키는 동시에 지구 환경을 보존하는 지속 가능한 미래를 앞당기는 중요한 발판이 될 것입니다.

화학연 생분해 플라스틱 기술 개발, 오동엽 박사 인터뷰
한국화학연구원
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KRICT 탄소중립 화학기술

탄소중립은 배출한 만큼의 이산화탄소를 다시 흡수하여 실질적인 배출량을 '0'으로 만드는 넷제로를 의미합니다. 우리나라는 산업 부문의 탄소 배출 비중이 매우 높아 기술적 혁신이 절실한 상황입니다. 이에 한국화학연구원은 에너지 소비가 많은 석유화학 공정을 개선하기 위해 저온 촉매 기술을 개발했습니다. 이는 세계 최초로 저비용 나프타 촉매 분해 공정을 상용화한 성과로, 기존 방식보다 에너지를 획기적으로 절감하고 이산화탄소 발생량을 줄여 해외 플랜트 수출까지 기대할 수 있는 독보적인 경쟁력을 확보했습니다. 기존의 선형 경제 시스템을 넘어서기 위해 화학연구원은 탄소 포집·활용(CCU) 기술에 집중하고 있습니다. 발전소에서 배출되는 이산화탄소를 하루 10톤 규모로 포집하고, 이를 일산화탄소나 메탄올로 전환하는 실증 플랜트를 성공적으로 구축했습니다. 또한 저온 친환경 촉매 기술을 활용해 폐플라스틱을 자원화하고, 친환경 바이오 플라스틱 생산의 효율성을 높여 순환 경제의 완성도를 높이고 있습니다. 이와 더불어 블루 수소 생산과 부생가스 분리 공정 기술을 산업계에 이전하며 수소 경제 활성화와 산업 경쟁력 강화에도 앞장서고 있습니다. 온실가스 배출의 대부분을 차지하는 에너지 연소 문제를 해결하기 위해 신재생에너지 기술 개발도 활발히 진행 중입니다. 유기 액상 수소저장체 기술과 차세대 페로브스카이트 태양전지 기술을 결합하여, 기존의 석유 중심 에너지 유통 체계를 혁신적으로 변화시키고자 합니다. 이러한 연구 성과들이 실제 산업 현장에 적용될 수 있도록 전남 실증 센터를 거점으로 삼아 세계적 수준의 탄소중립 사업화 모델을 만들어가고 있습니다. 지구와 인류를 위한 화학이라는 비전 아래, 지속 가능한 미래를 향한 한국화학연구원의 도전은 계속됩니다.

KRICT 탄소중립 화학기술
한국화학연구원
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[연구성과] 촉매를 활용한 플라스틱 원료 생산 신기술의 중심, 한국화학연구원 박용기 박사!

플라스틱은 현대 문명의 필수품이지만, 생산 과정에서 발생하는 막대한 이산화탄소는 지구 온난화의 주요 원인이 되고 있습니다. 현재의 기술력으로는 올레핀 1톤을 생산할 때마다 약 1톤의 이산화탄소가 배출되며, 우리나라는 매년 1,500만 톤 이상의 이산화탄소를 이 과정에서 쏟아내고 있습니다. 기존의 열분해 공정은 850도 이상의 고온을 필요로 하여 에너지 소모가 매우 큽니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 한국화학연구원은 지난 20년간 촉매 분해 기술 개발에 매진해 왔습니다. 촉매를 활용하면 반응 온도를 낮춰 에너지 효율을 높일 수 있으며, 이산화탄소 배출량을 기존 대비 15%에서 20%까지 획기적으로 줄일 수 있는 친환경적인 대안이 됩니다. 연구 초기에는 기술적 완성도가 낮아 상용화 가능성에 대해 냉정한 평가를 받기도 했습니다. 촉매는 고온이나 수분이 존재하는 극한의 환경에서도 성능을 유지하는 것이 핵심인데, 초기 단계에서는 안정성이 급격히 저하되는 문제가 발생했기 때문입니다. 엔지니어링 기업들로부터 터무니없는 결과라는 혹평을 들으며 갈 길이 멀다는 것을 뼈저리게 느끼기도 했지만, 연구진은 포기하지 않고 촉매의 안정성을 높이는 원천 기술 확보에 집중했습니다. 그 결과 과거에 비판적이었던 기업들이 먼저 공동 프로젝트를 제안할 정도로 독보적인 기술적 성취를 이루어냈으며, 현재는 세계적인 수준의 촉매 분해 기술을 보유하며 시장을 선도하는 위치에 서게 되었습니다. 현재 이 기술은 말레이시아의 대규모 공정에 실제로 적용되어 경제적인 올레핀 생산에 기여하고 있습니다. 석유화학 공장 건설에는 조 단위의 막대한 자본이 투입되기에 검증되지 않은 기술을 채택하는 것은 매우 모험적인 일이지만, 현지에서의 성공적인 가동은 우리 기술의 신뢰성을 입증하는 강력한 증거가 되었습니다. 이러한 성과는 향후 국내 산업계에도 긍정적인 영향을 미쳐 탄소 중립 실현을 위한 핵심 동력이 될 것으로 기대됩니다. 지구 온난화와 미세먼지 같은 복합적인 환경 현안에 대해 명확한 해답을 내놓는 것은 어렵지만, 지속적인 연구를 통해 미래 세대에게 더 나은 환경을 물려주기 위한 도전을 멈추지 않을 것입니다.

[연구성과] 촉매를 활용한 플라스틱 원료 생산 신기술의 중심, 한국화학연구원 박용기 박사!
한국화학연구원
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[연구성과] 탄소를 유용하게 길들이는 신의 한 수 "CCU 기술"

지구온난화의 주범으로 꼽히는 이산화탄소가 이제는 유용한 자원으로 탈바꿈하고 있습니다. 단순히 탄소 배출을 줄이는 것만으로는 기후위기를 극복하기에 역부족이라는 판단 아래, 발생한 탄소를 직접 포집하여 활용하는 CCU 기술이 주목받고 있습니다. CCU는 이산화탄소를 가두고 격리하는 데 그치지 않고, 이를 화학적 혹은 생물학적 공정을 통해 우리 실생활에 필요한 고부가가치 제품으로 전환하는 혁신적인 기술입니다. 현재 세계 각국의 다국적 기업들과 우리 정부는 2030년 상용화를 목표로 이 기술에 막대한 투자를 아끼지 않고 있으며, 탄소중립을 위한 최종 수비수 역할을 기대하고 있습니다. 한국화학연구원에서는 촉매를 활용한 화학 전환 방식을 통해 이산화탄소를 우리 삶에 유익한 물질로 변신시키고 있습니다. 대표적인 사례가 바로 이산화탄소를 활용해 생분해성 플라스틱의 원료인 젖산을 만드는 공정입니다. 바이오디젤 부산물과 이산화탄소를 촉매와 함께 반응시키면 생분해성 플라스틱의 기초가 되는 젖산과 가축 사료 첨가제로 쓰이는 포름산을 얻을 수 있습니다. 이는 사용 후 수백 년 동안 썩지 않아 환경 문제를 일으키는 기존 플라스틱의 한계를 극복할 수 있는 대안이 됩니다. 이산화탄소가 버려지는 쓰레기가 아니라, 환경을 지키고 산업을 지탱하는 유능한 자원으로 길들여지고 있는 셈입니다. 탄소 전환 기술의 진화는 여기서 멈추지 않고 고부가가치 물질인 알파올레핀과 나프타 합성 영역까지 확장되고 있습니다. 세정제나 최고급 윤활유의 원료가 되는 알파올레핀을 온실가스로부터 만들어냄으로써 수조 원 규모의 시장 가치를 창출할 수 있게 되었습니다. 특히 석유화학 산업의 기초 원료이면서도 막대한 온실가스를 배출하던 나프타를 이산화탄소에서 직접 추출하는 기술은 탄소 배출 감축에 획기적인 전환점이 될 것입니다. 2050년까지 수백만 톤의 탄소를 감축하며 탄소순환 미래 도시를 건설하려는 이 거대한 흐름은, 이산화탄소를 가두고 바꾸는 미래형 연금술사들의 노력 덕분에 현실로 다가오고 있습니다.

[연구성과] 탄소를 유용하게 길들이는 신의 한 수 "CCU 기술"
한국화학연구원
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[한국화학연구원 탄소중립 연구성과] 네이처 표지논문 2달 연속 게재

한국화학연구원은 최근 세계적인 과학 학술지인 '네이처'의 표지를 두 달 연속으로 장식하며 한국 과학기술의 위상을 전 세계에 알렸습니다. 이는 페로브스카이트 태양전지의 세계 최고 효율 달성과 나노 크기에서의 광사태 현상을 발견한 성과 덕분입니다. 37년간 연구 현장을 지켜온 연구자들의 헌신과 자율적인 연구 환경이 뒷받침되어, 이제 대한민국은 과거의 추격자에서 벗어나 세계를 선도하는 화학 기술 강국으로 도약하고 있습니다. 이러한 성과는 단순한 학문적 발견을 넘어 미래 에너지 문제 해결을 예고하고 있습니다. 태양전지는 빛을 흡수해 전기 에너지를 생성하는 광기전 효과를 이용합니다. 기존의 실리콘 태양전지와 달리 페로브스카이트는 조성을 조절하여 흡수하는 빛의 파장을 자유롭게 제어할 수 있어 효율성이 매우 뛰어납니다. 특히 용액 공정이 가능해 저온에서도 제작할 수 있으며, 가볍고 유연한 특성 덕분에 플라스틱 기판 위에도 구현이 가능하다는 장점이 있습니다. 현재 연구진은 실험실 수준의 고효율을 대면적 상용화 단계에서도 유지하기 위해 결정성을 높이는 연구에 매진하고 있으며, 이는 장기적인 에너지 패러다임을 바꿀 핵심 기술이 될 것입니다. 일반적인 형광 물질은 에너지를 잃으며 낮은 단계의 빛을 내놓지만, 특정 나노 입자는 상향 변환 과정을 통해 들어온 빛보다 더 높은 에너지를 생성할 수 있습니다. 과거에는 이러한 변환 효율이 매우 낮아 실용화에 한계가 있었으나, 최근 연구를 통해 입자의 구조와 조성을 정밀하게 설계함으로써 방출되는 입자의 수를 획기적으로 늘리는 데 성공했습니다. 이는 물리적 한계를 극복한 놀라운 성과로 평가받습니다. 에너지가 증폭되어 쏟아지는 이 현상은 기존의 과학적 상식을 뛰어넘어 다양한 산업 분야에 적용될 준비를 마쳤습니다. 광사태 나노 입자는 특히 바이오 의료 분야에서 혁신적인 변화를 불러올 것으로 기대됩니다. 암세포와 결합하는 성질을 가진 나노 입자를 몸속에 주입한 뒤, 투과력이 좋은 적외선을 쬐어주면 입자가 가시광선을 방출하며 암세포의 위치를 정확히 알려줍니다. 기존 기술보다 훨씬 낮은 세기의 빛으로도 선명한 이미징이 가능해 환자의 신체적 부담을 줄이면서도 정밀한 진단이 가능해집니다. 이처럼 눈에 보이지 않는 미세한 나노 기술은 질병의 조기 발견과 치료 효율을 높이는 데 기여하며 인류의 건강한 삶을 지탱하는 중요한 도구가 될 것입니다. 페로브스카이트 태양전지와 광사태 나노 기술은 서로 독립적인 연구처럼 보이지만, 실제로는 상호 보완적인 관계를 가집니다. 태양전지가 활용하지 못하고 손실되는 특정 파장의 빛을 나노 입자가 유용한 파장으로 변환해 줌으로써 전체적인 발전 효율을 극대화할 수 있기 때문입니다. 화학은 이처럼 우리 실생활의 모든 영역에 깊숙이 자리 잡고 있으며, 지속 가능한 미래를 만드는 근간이 됩니다. 연구진은 앞으로도 한계를 넘어서는 끊임없는 도전을 통해 인류가 직면한 에너지와 질병 문제를 해결하고 삶의 질을 향상하는 데 주력할 예정입니다.

[한국화학연구원 탄소중립 연구성과] 네이처 표지논문 2달 연속 게재
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[연구성과] 유병장수의 시대 신약으로 지킨다

현대 사회는 환경 변화와 식습관의 서구화로 인해 다양한 만성 질환에 노출되어 있습니다. 특히 궤양성 대장염은 만성 염증으로 인한 혈변과 설사를 유발하여 일상생활에 큰 지장을 주는 대표적인 질환입니다. 기존 치료제들은 대부분 오래된 약제이거나 재발 위험이 크다는 한계가 있었으나, 최근 국내 연구진이 인체 면역 기능 관련 단백질인 '펠리노-1'을 저해하는 BBT-401을 개발하며 새로운 전기를 마련했습니다. 이 약물은 위장관 내에서 국소적으로 작용하여 안전성이 뛰어나며 현재 미국에서 임상 2상을 진행하며 기대를 모으고 있습니다. 혈액암 분야에서도 환자들의 고통을 덜어주기 위한 혁신적인 연구가 이어지고 있습니다. 혈액암은 종류가 다양하고 환자 수가 지속적으로 증가하고 있지만, 기존 치료제의 내성과 부작용으로 인해 신약에 대한 수요가 매우 높았습니다. 이에 국내 연구진은 암세포 증식의 핵심인 PI3K와 DNA 복제 에러를 교정하는 DNA-PK 단백질을 동시에 저해하는 복합 기전의 약물을 개발했습니다. 이 물질은 현재 한국과 미국에서 동시에 임상을 진행하고 있으며, 향후 혈액암뿐만 아니라 일반적인 고형암으로의 적응증 확대도 계획하고 있어 암 정복의 가능성을 넓히고 있습니다. 세계적으로 발병률이 높은 대장암의 경우, 지난 수십 년간 수많은 치료제 개발 노력이 있었음에도 불구하고 현장에서의 성공 사례는 많지 않았습니다. 대장암 발생의 핵심 원인 중 하나는 세포 성장을 조절하는 '윈트(Wnt)' 신호 전달 체계의 이상입니다. 정상적인 상황에서는 베타카테닌 단백질이 파괴 복합체에 의해 분해되지만, 암세포에서는 돌연변이로 인해 이 과정이 작동하지 않습니다. 결국 핵 내로 이동한 베타카테닌이 암세포의 무분별한 성장을 촉진하게 되는데, 이를 효과적으로 차단하는 것이 현대 의학의 주요한 연구 과제로 떠올랐습니다. 한국화학연구원과 연세암병원 연구진은 이러한 문제에 주목하여 '티닉(TNIK)' 단백질 저해제 연구에 매진해 왔습니다. '티닉(TNIK)'은 베타카테닌과 결합하여 핵 내 이동을 돕고 암세포의 전이와 혈관 생성을 촉진하는 핵심 인자입니다. 새롭게 개발된 '티닉(TNIK)' 저해제는 기존 화합물보다 '윈트(Wnt)' 신호 체계를 더욱 효과적으로 차단하며 암 줄기세포의 성장까지 억제하는 우수한 효능을 보여주었습니다. 특히 단독 투여뿐만 아니라 다른 항암제와의 병용 투여 시에도 강력한 시너지 효과를 낼 수 있어, 치료제가 부족했던 대장암 환자들에게 삶의 질 향상을 위한 큰 희망이 될 전망입니다. 국내의 독자적인 기술력으로 탄생한 이러한 신약 후보 물질들은 전 세계 환자들의 질병 치료와 삶의 질 향상에 크게 기여할 것으로 보입니다. '티닉(TNIK)' 저해제는 대장암을 넘어 '윈트(Wnt)' 신호의 영향을 받는 폐나 심장, 신장의 섬유화 병변 치료에도 활용될 가능성이 큽니다. 비록 100%의 완벽한 완치는 어려운 현실일지라도, 환자의 상태에 걸맞은 안전하고 우수한 치료제를 개발하려는 끊임없는 노력은 계속되고 있습니다. 이러한 연구 열정이 모여 우리 인류가 유병장수의 시대를 보다 건강하고 행복하게 살아갈 수 있는 든든한 토대가 되어줄 것이라 기대합니다.

[연구성과] 유병장수의 시대 신약으로 지킨다
한국화학연구원
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[케미스트리 실험실] 나뭇가지로 진짜 술을 만들어 먹어봤습니다ㅋㅋㅋㅋㅋ

태풍으로 쓰러진 나무나 길가에 버려지는 나뭇가지들은 평소 폐기물로 취급받기 일쑤입니다. 하지만 과학의 관점에서 보면 이들은 아주 훌륭한 에너지원이 될 수 있습니다. 식물의 세포벽을 이루는 주성분인 셀룰로스를 활용하면 우리가 즐겨 마시는 술의 성분인 에탄올을 추출할 수 있기 때문입니다. 본격적인 실험을 위해 수거한 나뭇가지들을 분쇄기에 넣고 곱게 갈아내는 과정부터 시작합니다. 나무가 밀가루처럼 고운 가루 형태가 되면 비로소 화학적 변화를 유도할 수 있는 최적의 상태가 됩니다. 가루가 된 나무는 단순한 땔감이 아니라 새로운 자원으로서의 가능성을 보여줍니다. 나무 가루에서 에탄올을 얻기 위해서는 단단하게 뭉쳐 있는 셀룰로스 구조를 효과적으로 끊어내야 합니다. 이를 위해 나무 가루와 물을 섞어 고압 용기에 넣고 약 200도의 고온에서 가열하는 연화 과정을 거칩니다. 마치 진한 커피를 내리는 것처럼 색이 변한 용액에 효소를 투입하면, 복잡한 사슬 구조의 셀룰로스가 단당류인 글루코스로 분해됩니다. 이 과정을 '당화'라고 부르는데, 약 72시간 정도의 기다림이 필요합니다. 시간이 흐르면서 딱딱했던 나무의 성분들은 미생물이 활동하기 좋은 달콤한 당분으로 변화하며 술이 되기 위한 기초를 다지게 됩니다. 당화가 완료된 글루코스 용액은 이제 에탄올을 만들기 위한 발효의 단계를 밟습니다. 이 과정에서는 효모라고 불리는 미생물이 핵심적인 역할을 수행합니다. 효모는 용액 속의 글루코스를 섭취하고 그 부산물로 에탄올을 배출하는데, 이것이 바로 우리가 알고 있는 발효의 화학적 메커니즘입니다. 배양된 효모를 적정 비율로 접종한 뒤 다시 48시간 정도 따뜻하게 유지하면 용액의 색이 변하며 독특한 향을 내기 시작합니다. 막걸리나 식혜와 유사한 발효 향이 올라오기 시작하면, 나무에서 추출한 성분이 성공적으로 알코올로 변환되었음을 시각과 후각으로 확인할 수 있습니다. 발효가 끝난 용액에서 순수한 에탄올만을 얻기 위해 감압 증류 과정을 거칩니다. 기화된 알코올 성분을 다시 액체로 포집하면 투명하고 깨끗한 에탄올이 추출됩니다. 나무에서 시작된 이 액체는 강한 알코올 향과 함께 도수가 높은 보드카와 비슷한 느낌을 줍니다. 실제로 시음을 해보면 시큼하면서도 맑은 막걸리와 비슷한 맛이 느껴지는데, 나무라는 재료에서 술이 만들어졌다는 사실이 놀라움을 자아냅니다. 비록 시중에서 판매되는 술처럼 달콤하고 익숙한 맛은 아니지만, 복잡한 과학적 원리가 우리 눈앞에서 현실로 구현되는 순간을 직접 경험할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 나무로부터 에탄올을 만드는 과정은 단순히 술을 만드는 재미를 넘어선 중요한 가치를 지닙니다. 버려지는 바이오매스를 활용하여 에너지와 화학 원료를 생산할 수 있는 실질적인 가능성을 제시하기 때문입니다. 셀룰로스를 글루코스로, 다시 에탄올로 바꾸는 기술은 향후 친환경 플라스틱 원료나 다양한 화학 소재를 생산하는 밑거름이 됩니다. 우리 주변의 흔한 나뭇가지가 가치 있는 자원으로 재탄생하는 모습은 지속 가능한 미래를 위한 화학 기술의 중요성을 다시금 일깨워줍니다. 과학은 버려진 것들에 새로운 생명력을 불어넣고 자원의 선순환을 가능케 하는 강력한 도구입니다.

[케미스트리 실험실] 나뭇가지로 진짜 술을 만들어 먹어봤습니다ㅋㅋㅋㅋㅋ
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[켐박진로상담소] EP.04 정밀·바이오화학편 | 왼손은 거들뿐… 정밀함을 책임지는 화학쌍검전사

정밀·바이오화학 연구는 현대 화학 산업의 핵심적인 축을 담당하고 있습니다. 석유에서 파생된 부산물을 고부가가치 소재로 변환하는 정밀화학 분야와 더불어, 식물 자원을 활용한 바이오플라스틱 연구가 활발히 진행 중입니다. 특히 땅속에서 빠르게 분해되면서도 기존 플라스틱의 한계를 극복하려는 노력이 이어지고 있습니다. 이는 단순한 소재 개발을 넘어 지구 환경을 보호하고 지속 가능한 미래를 구축하기 위한 필수적인 연구 분야로 자리 잡으며 많은 과학자의 도전 과제가 되고 있습니다. 최근 연구진은 땅속에서 자연 분해되면서도 나일론에 비견될 만큼 강력한 인장강도를 지닌 생분해성 비닐봉투를 개발하는 성과를 거두었습니다. 이 기술은 대기업에 이전되어 실제 울산광역시 등에서 실증사업과 시범사업으로 추진되고 있습니다. 마트의 종량제봉투로 보급될 계획인 이 혁신 소재는 국민들의 큰 호응을 얻으며 실질적인 사회적 변화를 이끌어내고 있습니다. 연구실의 성과가 논문 속에만 머물지 않고 우리 일상 속에 깊숙이 스며드는 사례라 할 수 있습니다. 기업 연구소에서의 경험을 바탕으로 공공연구소로 자리를 옮긴 연구자들은 더 장기적인 안목에서 연구에 몰두하곤 합니다. 기업의 존재 이유인 이윤 추구에서 벗어나 국가 기술 발전이라는 큰 그림을 그리며 독창적인 연구 분야를 개척할 수 있기 때문입니다. 수직적인 조직 구조보다는 연구의 논리와 합리성을 바탕으로 치열하게 토론하는 수평적 문화 속에서 진정한 혁신이 탄생합니다. 이러한 환경은 연구자가 자신의 비전을 마음껏 펼치고 국가 경쟁력을 높이는 원동력이 됩니다. 화학 연구는 어느 한 분야의 전문성만으로는 완성되지 않습니다. 촉매를 연구하는 전문가부터 중합과 가공을 담당하는 이들이 한데 모여 융·복합 연구를 수행할 때 비로소 가시적인 결과가 도출됩니다. 매주 진행되는 논문 세미나와 자유로운 토론은 서로의 지식을 공유하고 새로운 아이디어를 창출하는 중요한 통로가 됩니다. 자신의 전공 분야를 넘어 인접 분야까지 폭넓게 이해하려는 노력은 현대 과학 기술이 요구하는 통섭형 인재로서 갖춰야 할 필수적인 덕목 중 하나입니다. 과학자를 꿈꾸는 이들에게 가장 필요한 자질은 다름 아닌 호기심과 다양한 경험입니다. 경영학이나 여행 등 전공 외의 다채로운 활동은 오히려 자신이 진정으로 원하는 것이 무엇인지 깨닫게 해주는 계기가 됩니다. 또한 연구 과정에서 필연적으로 마주하게 되는 수많은 실패를 두려워하지 않는 자세가 중요합니다. 실패를 반복하며 데이터를 정리하고 이를 다시 논문으로 엮어 세상과 소통하는 인내의 과정이야말로 진정한 과학자로 성장해 나가는 소중한 자산이 되기 때문입니다.

[켐박진로상담소] EP.04 정밀·바이오화학편 | 왼손은 거들뿐… 정밀함을 책임지는 화학쌍검전사
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[케미스트리 실험실] 현재까지도 완벽히 설명이 안 되는 화학반응 (절대 따라하지 마세요)

신비로운 화학 반응을 직접 재현하기 위해 한국화학연구원을 찾았습니다. 원형의 파동이 커지고 사라지는 모습은 마치 살아있는 생명체처럼 느껴지기도 하는데요. 이번 실험은 벨로우소프-자보틴스키, 즉 BZ 반응으로 불리는 현상을 관찰하는 것입니다. 실험 과정이 복잡하고 정교한 화학 재료들이 필요하기 때문에 전문가의 도움을 받아 안전하게 진행되었습니다. 단순한 호기심에서 시작된 도전이지만, 그 이면에 숨겨진 과학적 원리는 여전히 현대 과학에서도 완전히 규명되지 않은 신비로운 영역 중 하나로 남아 있습니다. 실험을 시작하기 위해 트리톤 X-100, 황산, 소듐 브로메이트, 말론산 등 다양한 시약들을 준비했습니다. 각 용액을 A, B, C, F 네 가지 레시피에 맞춰 정확한 함량으로 제조하는 것이 이번 실험의 핵심적인 첫 단계입니다. 특히 황산과 같은 위험 물질을 다룰 때는 안전 수칙을 철저히 준수해야 하며, 각 성분이 물에 완전히 녹을 때까지 세밀한 정성이 필요합니다. 시약들의 이름이 생소하고 복잡하게 느껴질 수 있지만, 이들이 한데 섞였을 때 나타날 화려한 시각적 변화를 기대하며 모든 준비 과정을 꼼꼼하게 마무리했습니다. 모든 용액이 준비된 후 본격적인 혼합 단계에 들어섰습니다. A, B, C 용액을 차례로 섞자 자극적인 냄새와 함께 용액이 노란색으로 변하기 시작했는데, 이는 반응 과정에서 생성된 브로민 성분 때문입니다. 잠시 후 마지막 F 용액을 추가하자 비로소 기다리던 마법 같은 변화가 눈앞에 펼쳐졌습니다. 투명했던 용액 위로 파란색과 빨간색이 교차하며 동심원을 그리듯 퍼져나가는 모습은 마치 바닷속을 유영하는 해파리를 연상시켰습니다. 인위적으로 만든 색채임에도 불구하고 자연의 질서를 담은 듯한 신비로움이 실험실 공간을 가득 채웠습니다. 이 경이로운 현상의 정체는 바로 '화학 진동 반응'입니다. 용액 속 철 이온이 전자를 잃고 얻는 산화 환원 과정을 반복하며 Fe2+ 상태일 때는 빨간색을, Fe3+ 상태일 때는 파란색을 띠게 됩니다. 특정 생성물이 자신의 생성을 더욱 촉진하는 자기 촉매 반응이 일어나면서 농도의 불균형이 발생하고, 이것이 시각적으로는 역동적인 파동의 형태로 나타나는 것입니다. 이 일련의 과정은 투입된 말론산이 모두 소모될 때까지 끊임없이 반복되며 멈추지 않는 진동을 이어갑니다. 이는 화학 반응이 단순히 평형 상태로 가는 과정이 아님을 보여주는 사례입니다. 실험의 끝에서 마주한 BZ 반응은 단순한 화학적 결합을 넘어 예술적인 아름다움을 선사했습니다. 비록 완벽하게 설명하기 어려운 복잡한 메커니즘을 가지고 있지만, 눈앞에서 펼쳐지는 색의 향연은 과학이 가진 무한한 매력을 느끼기에 충분했습니다. 실험에 쓰인 재료들이 모두 소모되면 화려했던 진동도 결국 멈추고 하나의 색으로 수렴하게 되지만, 그 과정에서 보여준 역동성은 관찰자에게 깊은 인상을 남깁니다. 앞으로도 이러한 신비로운 과학 현상들을 직접 탐구하며 자연과 우주가 숨겨둔 질서를 하나씩 발견해 나가는 즐거운 여정이 계속되기를 기대해 봅니다.

[케미스트리 실험실] 현재까지도 완벽히 설명이 안 되는 화학반응 (절대 따라하지 마세요)
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[켐박진로상담소] EP.03 의약바이오편 | 2배속? 아닙니다! 치료제를 만드는 화학실험도사

한국화학연구원에서 근무하는 연구원들의 일상은 쉼 없는 열정과 정교한 실험의 연속입니다. 특히 감염병치료제연구센터의 연구원들은 코로나19와 같은 국가적 위기 상황을 해결하기 위해 단백질 발현 실험과 분석에 매진하고 있습니다. 연구실의 풍경은 겉보기에 평온해 보일 수 있으나, 그 이면에는 바이러스 기전을 이해하고 효과적인 치료 아이디어를 도출하기 위한 치열한 고민이 담겨 있습니다. 효율적인 동선과 빠른 손놀림으로 실험을 진행하는 박사들의 모습은 단순한 노동을 넘어, 인류를 위협하는 질병으로부터 사회를 지키겠다는 사명감을 보여줍니다. 대중이 흔히 생각하는 연구원의 모습은 영화 속의 화려한 장면일 수 있지만, 실제 현장은 훨씬 더 치열하고 인간적인 면모가 가득한 곳입니다. 대장균에서 플라스미드 DNA를 추출하는 세밀한 공정부터 시작해, 실패와 성공을 거듭하며 데이터를 쌓아가는 과정이 곧 연구자의 삶입니다. 미생물과 바이러스에 대한 오랜 학문적 관심이 평생의 업으로 이어지는 과정은 개인의 자아실현인 동시에 사회적 기여이기도 합니다. 연구 과정에서 마주하는 스트레스를 오히려 새로운 연구적 성취로 극복하는 이들의 모습에서 과학이 지닌 숭고한 가치를 발견할 수 있습니다. 한국화학연구원의 가장 큰 경쟁력은 이른바 '팀 베이스'로 불리는 유기적인 융합 연구 시스템에 있습니다. 신약 개발은 어느 한 분야의 지식만으로는 완성될 수 없으며 물리화학, 전통 바이오, 구조생물학, 미생물학 등 각기 다른 전공자들이 모여 시너지를 낼 때 비로소 혁신이 일어납니다. 개인 연구 중심의 환경과 달리, 이곳은 거대한 공동의 목표를 향해 다양한 전문 기술을 결집시킵니다. 팀을 움직이는 소속감과 그 안에서 창출되는 높은 생산성은 연구자 개인이 상상하기 어려운 대형 프로젝트와 상용화 연구를 가능하게 만드는 원동력이 됩니다. 연구원을 꿈꾸는 이들에게 가장 필요한 자질은 화려한 겉포장보다는 탄탄한 실력과 준비된 자세입니다. 흔히 오해하는 명문대 졸업장이나 필수적인 해외 유학 경험보다 중요한 것은 자신의 전공 분야에 대한 깊이 있는 이해와 이를 실무에 적용할 수 있는 연구 경력입니다. 석사급 인력들도 충분히 자신의 역량을 발휘할 수 있는 기회가 열려 있으며, 중요한 것은 기회가 찾아왔을 때 그것을 잡을 수 있는 전문성입니다. 다양한 인턴십이나 연구 경험을 통해 현장의 삶을 직접 체감해 보고, 자신만의 전문적인 강점을 키우는 것이 입사를 위한 가장 확실한 전략입니다. 정부출연연구기관으로서 한국화학연구원은 국민이 일상에서 체감할 수 있는 실질적인 연구 성과를 도출하는 데 집중합니다. 단순한 지식 탐구를 넘어 기술 이전을 통해 산업 발전에 기여하고, 신종 바이러스 치료 물질의 특허를 확보하는 등 국가적 과제를 수행하는 것이 이들의 임무입니다. 혼자 가기보다 함께 멀리 가는 협력의 가치를 통해 다양한 전공자가 모여 사회의 질병과 환경 문제를 해결해 나가는 과정은 매우 가치 있습니다. 미래의 과학자를 꿈꾸는 이들에게 이곳은 자신의 열정이 사회적 변화로 이어지는 것을 목격할 수 있는 가장 매력적인 무대가 될 것입니다.

[켐박진로상담소] EP.03 의약바이오편 | 2배속? 아닙니다! 치료제를 만드는 화학실험도사
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[켐박진로상담소] EP.02 화학소재편 | 외쳐 주기율표! 소재를 만드는 화학마법사

화학은 무에서 유를 창조하는 마법과도 같습니다. 특히 한국화학연구원의 정성묵 선임연구원이 주력하는 스트레처블 소재 연구는 미래 기술의 핵심으로 꼽힙니다. 기존의 폴더블이나 롤러블 디스플레이를 넘어, 이제는 피부에 부착하거나 입을 수 있는 스트레처블 기기의 시대가 다가오고 있습니다. 이러한 기술은 기기를 늘려도 전극의 성능이 변하지 않도록 설계되어야 하며, 국내 최초의 기술력을 바탕으로 차세대 디스플레이 산업의 새로운 지평을 열어가고 있습니다. 연구원의 일상은 꼼꼼한 확인과 소통의 연속으로 이루어집니다. 출근하자마자 간밤에 도착한 메일들을 검토하며 공동 연구 계획을 수립하는 것으로 하루를 시작합니다. 특히 후배 학생들과의 미팅은 그들이 오후 실험을 차질 없이 진행할 수 있도록 돕는 중요한 과정입니다. 한국화학연구원은 단순히 연구 업적만 보는 것이 아니라 해당 직무에 대한 적합성을 최우선으로 여기며, 자유로운 분위기 속에서 연구자들이 각자의 전문성을 마음껏 발휘할 수 있는 환경을 조성하고 있습니다. 연구 과정은 기계적인 실험의 반복이 아니라 마치 요리나 미술과 같은 창의적인 작업입니다. 니켈 입자를 극소형으로 만들어 적층 세라믹 커패시터(MLCC)의 효율을 높이는 연구 역시 수많은 시행착오와 아이디어가 필수적입니다. 연구자들은 전시회나 미술관 등 다양한 분야를 접하며 혁신적인 영감을 얻기도 합니다. 세상에 없던 새로운 소재를 탄생시키는 과정은 인내와 상상력이 만나는 지점이며, 이러한 노력은 결국 우리 삶을 변화시키는 실질적인 결과물로 이어지게 됩니다. 화학 소재 기술은 국가의 기술 자립과 경쟁력을 결정짓는 중요한 요소입니다. 최근 소재·부품·장비(소부장) 산업의 중요성이 부각되면서 차세대 태양전지나 고성능 센서 등 다양한 분야의 연구가 더욱 활발해지고 있습니다. 소재 연구는 현재 사용되는 기술을 국산화하고 향상시키는 것을 넘어, 미래 세대를 위한 원천 기술을 확보하는 데 그 목적이 있습니다. 이러한 기술적 토대가 튼튼해질 때 우리나라는 글로벌 무역 환경의 변화 속에서도 흔들리지 않는 강력한 산업 구조를 갖출 수 있습니다. 연구원들은 실험실 밖에서도 다채로운 취미를 즐기며 연구를 지속할 수 있는 에너지를 얻습니다. 음악을 직접 만들거나 그림을 배우고, 때로는 요리 속에서 화학적 결합의 원리를 발견하며 일상의 즐거움을 찾습니다. 화학의 진정한 매력은 기존의 지식을 토대로 완전히 새로운 가치를 창조해내는 데 있습니다. 비록 연구의 과정은 고되고 실패가 반복될지라도, 자신이 구상한 대로 세상에 새로운 물질이 등장하는 순간의 환희는 연구자만이 느낄 수 있는 세상 그 무엇과도 바꿀 수 없는 최고의 보상입니다.

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[과학자와의 대화] 바이러스 길들이기! 코로나19 언제 종식될까

한국화학연구원은 40년이 넘는 시간 동안 신약 개발 연구에 매진하며 국민 건강을 지켜온 국가 거점 연구소입니다. 특히 감염병 제어기술 연구단은 최근 전 세계를 위협하는 코로나19와 같은 바이러스 치료제 개발에 역량을 집중하고 있습니다. 우리가 흔히 복용하는 아스피린이나 타미플루 역시 화학자들의 합성을 통해 탄생한 결과물입니다. 이처럼 화학 기술은 질병을 진단하고 치료하는 의약학 분야의 핵심적인 토대를 마련하며 감염병 종식을 위한 중추적인 역할을 수행하고 있습니다. 코로나19는 우리 몸의 호흡기 세포를 숙주로 삼아 생존하며, 특히 폐 세포 중에서도 산소 교환이 일어나는 폐포에 침투합니다. 바이러스가 폐 세포 안에서 무분별하게 증식하면 면역 반응으로 인해 염증이 발생하고 고름이 차게 되어 심각한 호흡 곤란을 유발하게 됩니다. 단순히 코나 목에 머무는 것이 아니라 생명과 직결된 폐 기능을 파괴한다는 점에서 그 위험성이 매우 큽니다. 따라서 바이러스의 침입을 막는 것이 무엇보다 중요하며, 이를 위한 마스크 착용과 개인 위생 수칙은 필수적입니다. 현재 코로나19를 완벽하게 제압할 수 있는 치료제는 아직 개발 과정에 있습니다. 렘데시비르가 치료제로 승인되어 사용되고 있지만, 초기 경증 환자에게만 제한적인 효과를 보일 뿐 중증 환자 치료에는 여전히 한계가 존재합니다. 또한 완치자의 혈액을 이용한 혈장 치료법 역시 기증자의 혈액 공급량에 의존해야 한다는 단점이 있습니다. 이러한 상황에서 환자들은 신체의 면역 체계가 스스로 항체를 형성할 때까지 염증을 완화하는 대증 요법에 의존하며 완치되기를 기다리는 힘겨운 과정을 겪고 있습니다. 전 세계가 극찬한 우리나라의 우수한 진단 역량은 과거 사스와 메르스를 겪으며 축적된 장기적인 연구의 결과입니다. 진단의 핵심인 PCR(중합효소 연쇄 반응)은 환자의 검체에서 추출한 미세한 양의 유전자를 여러 번 증폭하여 특정 염기서열의 존재 여부를 확인하는 방식입니다. 이는 종이 한 장의 두께를 재기 위해 여러 장을 겹쳐서 측정하는 원리와 비슷합니다. 국가 차원의 지속적인 연구 개발 투자가 뒷받침되었기에, 위기 상황에서 신속하고 정확하게 감염 여부를 가려낼 수 있는 세계적인 수준의 진단 키트를 보급할 수 있었습니다. 치료제 개발은 크게 두 가지 방향으로 진행되고 있습니다. 첫째는 이미 안전성이 검증된 기존 약물 중에서 효과를 찾는 '약물 재창출' 방식인데, 이는 신약 개발 기간을 획기적으로 단축할 수 있는 장점이 있습니다. 둘째는 질병의 표적을 설정하고 새로운 화합물을 합성하는 정통 신약 개발 방식입니다. 비록 신약 개발에는 10년 이상의 긴 시간이 소요되지만, 현재는 긴급한 상황에 맞춰 모든 연구자가 선택과 집중을 통해 연구에 매진하고 있습니다. 머지않은 시점에 부작용이 적고 효능이 뛰어난 국산 치료제가 탄생할 것으로 기대됩니다. 코로나19와 같은 RNA 바이러스는 DNA 바이러스에 비해 변이가 잦은 편이지만, 다행히 아직은 대응 불가능한 수준의 큰 변이가 보고되지는 않았습니다. 전 세계 국가들이 백신 개발에 사활을 거는 이유는 자국민을 보호하고 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있기 때문입니다. 백신은 건강한 사람들이 예방 차원에서 접종하는 것이기에 시장 규모가 매우 크고 국가의 기술력을 입증하는 척도가 되기도 합니다. 비록 개발 과정이 복잡하고 까다롭지만, 고령층과 의료진 등 고위험군을 우선순위로 하여 안전한 백신 보급이 이루어질 것입니다. 면역력은 외부 침입자로부터 몸을 보호하는 중요한 방어 기제이지만, 반드시 높다고 해서 좋은 것만은 아닙니다. 면역 세포가 과도하게 반응하여 정상 세포까지 공격하는 '사이토카인 폭풍' 현상이 발생하면 오히려 신체 조직이 심하게 손상될 수 있기 때문입니다. 특히 흡연이나 기저 질환으로 폐 기능이 저하된 경우 이러한 과잉 면역 반응이 더 치명적으로 작용할 수 있습니다. 결국 최선의 치료는 예방에 있음을 잊지 말고, 개인 위생 수칙을 철저히 준수하며 바이러스와의 공존이 아닌 완전한 종식을 향해 함께 노력해야 합니다.

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[과학자와의 대화] 지구를 이롭게, 바이오 플라스틱

현대 사회는 플라스틱 없이 단 하루도 살아가기 힘든 시대를 맞이하고 있습니다. 아침에 일어나 사용하는 칫솔부터 세안제 속의 미세 플라스틱, 그리고 배달 음식 용기에 이르기까지 우리 생활 전반에 플라스틱은 깊숙이 침투해 있습니다. 하지만 이러한 편리함의 이면에는 썩지 않는 쓰레기라는 거대한 위기가 도사리고 있으며, 전 세계적으로 배출된 플라스틱 쓰레기 중 재활용되는 비율은 겨우 9%에 불과한 실정입니다. 비대면 시대가 오면서 이러한 환경 오염 문제는 더욱 가속화되고 있습니다. 플라스틱은 원래 19세기 말 코끼리 상아를 보호하기 위해 당구공의 대체 소재로 처음 개발되었습니다. 이후 영화 필름, 자동차 경량화, 그리고 일회용 주사기와 같은 의료용 기구에 이르기까지 인류의 삶을 비약적으로 발전시킨 혁신적인 발명품이었습니다. 하지만 값싸고 가벼우며 모양 변형이 쉽다는 장점 때문에 과도하게 생산되었고, 이제는 자연에서 수백 년 동안 사라지지 않는 환경 오염의 주범으로 전락하고 말았습니다. 장점이 단점이 되어 인류의 생존을 위협하는 과유불급의 상황에 놓인 것입니다. 한국의 플라스틱 사용량은 1인당 연평균 130kg을 넘어서며 세계적으로 매우 높은 수준을 기록하고 있습니다. 특히 우리 연안의 미세 플라스틱 농도는 세계 1, 2위를 다툴 정도로 심각한 상황이며, 대부분의 플라스틱 쓰레기가 매립되거나 자연으로 유출되고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 텀블러 사용이나 에코백 지참과 같은 개인적 노력도 중요하지만, 근본적인 해결을 위해서는 산업적 차원에서 플라스틱을 대체할 수 있는 새로운 소재 혁신이 반드시 병행되어야 합니다. 한국화학연구원의 바이오화학연구센터는 이러한 문제를 해결하고자 100% 분해되는 생분해성 바이오 플라스틱을 연구하고 있습니다. 과거의 생분해성 바이오 플라스틱은 강도가 약해 잘 찢어지는 치명적인 단점이 있었지만, 연구팀은 볏짚을 섞어 진흙벽을 보강하던 선조들의 지혜에서 영감을 얻었습니다. 게껍데기나 식물에서 추출한 나노 물질을 보강재로 활용하여, 기존 석유 기반 플라스틱보다 질기면서도 자연으로 원활하게 돌아갈 수 있는 고강도 친환경 소재를 만들어내는 데 성공한 것입니다. 개발된 고강도 생분해성 바이오 플라스틱은 특정 토양 조건에서 6개월 이내에 100% 분해되어 물과 이산화탄소로 돌아갑니다. 사용 중에는 석유 기반 플라스틱과 다름없는 뛰어난 내구성을 유지하면서도, 폐기 후에는 환경에 어떠한 흔적도 남기지 않는 것이 이 기술의 핵심입니다. 현재 연구진은 제품의 용도에 따라 분해 속도를 조절하는 기술을 고도화하고 있으며, 3년 이내에 일반 시민들이 일상에서 쉽게 접할 수 있도록 상용화를 목표로 수많은 기업과 협력하여 연구에 매진하고 있습니다. 하지만 생분해성 바이오 플라스틱이 개발된다고 해서 모든 문제가 한 번에 해결되는 것은 아닙니다. 현재의 분리수거 체계 내에서는 생분해성 바이오 플라스틱이 석유 기반 플라스틱과 섞여 소각장으로 보내지는 경우가 많아 소재의 효율성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 생분해성 바이오 플라스틱만을 별도로 수거하여 매립장으로 보낼 수 있는 제도적 뒷받침과 사회적 인식 개선이 필요합니다. 지자체와 기업이 협력하여 전용 수거함을 마련하는 등 체계적인 자원 순환 관리 시스템이 구축되어야 실질적인 효과를 거둘 수 있습니다. 과학의 힘으로 탄생한 플라스틱이 환경 문제를 야기했다면, 이를 해결하는 실마리 또한 과학 기술에 있습니다. 생분해성 바이오 플라스틱뿐만 아니라 신선 식품의 변질 여부를 알려주는 안심 스티커 등 다양한 사회 문제 해결형 연구들이 우리 삶의 질을 높이기 위해 진행되고 있습니다. 플라스틱을 아껴 쓰고 재활용에 동참하는 시민 의식과 혁신적인 과학 기술이 조화를 이룰 때, 우리는 비로소 다음 세대에게 건강한 지구를 물려줄 수 있는 지속 가능한 환경을 조성하게 될 것입니다.

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[케미스트리 실험실] 썩어 없어지는 생분해 플라스틱 봉투 체험해보기

19세기 당구공은 코끼리 상아로 만들어졌으나, 상아 가격의 폭등과 환경 파괴 문제로 대체재가 절실해졌습니다. 존 하이엇은 우연한 사고를 통해 현대 플라스틱의 시초를 발견하며 인류 문명에 거대한 변화를 가져왔습니다. 플라스틱은 싸고 가볍고 단단하다는 혁명적인 장점이 있지만, 썩지 않는다는 특성 때문에 사용 후에는 환경을 파괴하는 거대한 재앙이 되고 말았습니다. 전 세계의 바다와 땅을 오염시키는 이 숙제를 해결하기 위해 현대 과학은 이제 스스로 썩는 플라스틱에 주목하고 있습니다. 썩는 플라스틱의 대표 주자인 PBS를 만들기 위해서는 정교한 화학 합성이 필요합니다. 부탄다이올과 석신산이라는 두 물질을 결합하는 과정에서 물이 생성되는데, 이 물을 효율적으로 제거하는 것이 플라스틱 형성의 핵심입니다. 실험실 환경에서는 산소와의 접촉을 차단하여 산화를 방지하고 고온에서 지속적인 교반 과정을 거칩니다. 이러한 복잡한 단계를 통해야만 자연 상태에서 분해될 수 있는 기초적인 고분자 물질이 비로소 그 형태를 갖추게 됩니다. 합성된 초기 단계의 물질은 아직 초콜릿처럼 쉽게 부러지는 성질을 가지고 있어 실생활에 사용하기에는 무리가 있습니다. 이를 극복하기 위해 진공 상태에서 남아 있는 미세한 수분을 모두 기화시키는 추가 공정을 진행합니다. 수분이 완벽히 제거되면 분자 간의 결합이 더욱 단단해지며 우리가 흔히 아는 유연하고 견고한 플라스틱의 물성을 갖게 됩니다. 하지만 일반적인 생분해성 플라스틱은 기존 플라스틱에 비해 내구성이 현저히 낮아 비닐처럼 얇게 만들었을 때 쉽게 찢어진다는 치명적인 한계가 존재합니다. 한국화학연구원에서는 이러한 내구성 문제를 해결하기 위해 전통 가옥의 지혜를 과학적으로 재해석했습니다. 옛 선조들이 진흙벽을 단단하게 만들기 위해 볏짚을 섞었던 원리를 응용하여, 생분해성 플라스틱에 나노셀룰로오스 크리스털을 보강재로 첨가한 것입니다. 이 나노 소재는 플라스틱 내부에서 구조적 지지대 역할을 수행하며 강도를 획기적으로 높여줍니다. 그 결과, 10kg의 무게도 거뜬히 견딜 만큼 질기고 튼튼한 세계 최고 수준의 고강도 생분해성 비닐이 탄생할 수 있었습니다. 이렇게 개발된 고강도 생분해성 플라스틱은 사용 후 땅에 매립하면 6개월에서 2년 사이에 완전히 분해되어 사라집니다. 분해 과정에서 배출되는 물과 이산화탄소는 다시 식물의 에너지원으로 활용되며 지속 가능한 자연의 순환 체계를 완성합니다. 플라스틱 사용량을 줄이는 것이 어려운 현실 속에서, 자연의 일부로 완벽히 돌아가는 기술의 상용화는 환경 보호의 실질적인 해답이 될 것입니다. 인간의 편의와 생태계의 공존을 가능하게 하는 과학의 힘이 우리 미래를 변화시키고 있습니다.

[케미스트리 실험실] 썩어 없어지는 생분해 플라스틱 봉투 체험해보기
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[케미스트리 실험실] 충전식 배터리의 구조는? 과학쿠키와 직접 만들어보았다

현대 사회의 일상에서 전자기기는 떼려야 뗄 수 없는 존재이며, 이를 가능하게 하는 핵심 도구가 바로 배터리입니다. 배터리의 역사는 1799년 알렉산드로 볼타가 고안한 볼타 전지에서 시작되었습니다. 이는 아연과 구리라는 두 금속 사이에서 발생하는 산화 환원 반응을 이용한 장치입니다. 아연이 산화되며 내놓은 전자가 구리 쪽으로 이동하는 화학적 과정 속에서 전기 에너지가 생성되는데, 이때 전해질이라는 특별한 액체가 이온의 이동을 돕는 매개체 역할을 합니다. 이처럼 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 정교한 과학적 원리를 기반으로 탄생하여 우리 삶의 방식을 획기적으로 변화시켰습니다. 전지는 크게 한 번 쓰고 버리는 1차 전지와 충전하여 재사용이 가능한 2차 전지로 나뉩니다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 알칼리 전지는 대표적인 1차 전지로, 전해질 속의 수소 이온이 모두 소모되거나 전극 금속이 산화되면 그 기능을 상실하게 됩니다. 반면 기술의 발전으로 등장한 2차 전지는 외부에서 전기 에너지를 공급함으로써 전지 내부 상태를 다시 사용 전으로 되돌릴 수 있는 축전지 형태를 말합니다. 자동차의 납축전지나 휴대용 전자기기에 쓰이는 전지들이 이에 해당합니다. 2차 전지는 높은 효율 덕분에 현대 무선 가전 시대를 이끄는 원동력이 되었으며, 현재는 그 성능을 극대화하기 위한 연구가 활발히 진행 중입니다. 배터리의 성능을 분석하기 위해서는 각 소재의 기본 성질을 규명하는 '반쪽 전지' 제작 실험이 필수적입니다. 이 과정은 수분에 매우 민감한 재료들을 다루기 때문에 습도가 1% 미만으로 엄격히 통제된 드라이룸 환경에서 진행됩니다. 반쪽 전지는 테스트용 양극재와 음극으로 사용될 리튬 금속, 그리고 이들 사이의 접촉을 막는 분리막과 전해액 등으로 구성됩니다. 특히 리튬 금속은 다른 금속과 닿으면 끈적하게 붙는 독특한 물성을 지니고 있어 정밀한 조작이 필요합니다. 이러한 세밀한 공정을 거쳐 제작된 셀은 실제 배터리가 작동하는 원리를 작은 단위에서 재현하며 새로운 소재의 가능성을 시험하는 무대가 됩니다. 반쪽 전지를 조립할 때는 케이스 안에 양극, 분리막, 가스킷, 리튬 음극 순서로 적층하는 정교한 과정이 이어집니다. 가스킷은 케이스와 뚜껑이 맞닿아 발생할 수 있는 합선을 방지하는 중요한 역할을 수행합니다. 모든 부품이 배치되면 리튬 염과 유기 용매가 혼합된 전해액을 주입합니다. 전해액은 이온이 원활하게 이동할 수 있도록 점도를 낮춘 특수한 액체입니다. 전해액 주입 후에는 합선 방지를 위해 전기가 통하지 않는 플라스틱 핀셋을 사용하며, 최종적으로 전용 프레서로 강하게 압착하여 밀봉합니다. 이 과정은 규격화된 틀 안에서 부품의 두께와 양을 정확히 계산하여 오차를 최소화하는 고도의 집중력을 요구합니다. 완성된 코인 셀은 전압 측정을 통해 정상 작동 여부를 확인하며, 이후 다양한 분석 과정을 거치게 됩니다. 현재 연구 현장에서는 기존 리튬 이온 전지를 넘어 리튬-황 전지와 같은 4세대 전지 개발에 박차를 가하고 있습니다. 이는 전기차 시장의 급성장에 발맞추어 배터리의 용량을 키우고 무게를 줄이는 경량화를 동시에 달성하기 위함입니다. 또한 배터리 폭발 위험을 해결하기 위해 고분자 전해질을 이용한 안전성 연구도 병행되고 있습니다. 더 효율적이고 안전한 에너지 저장 장치를 향한 이러한 과학적 여정은 지속 가능한 미래를 구축하는 데 있어 없어서는 안 될 핵심적인 토대가 될 것입니다.

[케미스트리 실험실] 충전식 배터리의 구조는? 과학쿠키와 직접 만들어보았다
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[연구성과] 생분해성 바이오 플라스틱, 지구를 살리는 기술 | 화학연 황성연 박사(YTN사이언스)

현대 사회에서 플라스틱은 편리함을 주는 동시에 심각한 환경 오염의 주범이 되었습니다. 우리나라에서만 하루 약 6,400톤의 플라스틱 쓰레기가 배출되고 있으며, 그중 상당수는 음식물 등 이물질에 오염되어 재활용이 불가능한 상태로 소각되거나 매립됩니다. 이러한 환경적 위기를 해결하기 위해 한국화학연구원의 황성연 박사팀은 석유계 플라스틱을 대체할 수 있는 혁신적인 생분해성 플라스틱 개발에 뛰어들었습니다. 이는 단순히 쓰레기를 줄이는 차원을 넘어, 생태계 전체를 보호하고 지속 가능한 미래를 설계하기 위한 필수적인 연구 과제였습니다. 황 박사팀이 주목한 것은 팜 껍질이나 억새풀 같은 자연의 부산물입니다. 억새풀을 잘게 분쇄하여 당 원액을 추출한 뒤, 이를 미생물의 먹이로 제공하여 미생물이 배설하는 물질을 플라스틱의 원료로 활용하는 친환경 공법을 개발했습니다. 특히 이 과정에서 독한 화학 용매 대신 물과 고온 고압만을 사용함으로써 공정 자체의 친환경성도 확보했습니다. 약 20단계 이상의 정밀한 공정을 거쳐 탄생한 이 생분해성 플라스틱은 자연에서 온 원료를 바탕으로 다시 자연으로 돌아갈 수 있는 순환의 고리를 완성하는 첫걸음이 되었습니다. 기존의 생분해성 비닐은 내구성이 약해 쉽게 찢어진다는 치명적인 약점이 있었습니다. 연구팀은 이를 보완하기 위해 조상들이 흙벽을 만들 때 볏짚을 섞어 강도를 높였던 방식에서 아이디어를 얻었습니다. 생분해성 플라스틱에 나노 셀룰로오스나 나노 키틴을 극소량 첨가하여 분산시키는 기술을 통해 일반 플라스틱 이상의 강도를 구현해낸 것입니다. 이렇게 강화된 생분해성 비닐은 사용 후 땅에 묻으면 6개월 이내에 물과 이산화탄소로 100% 분해되어 식물의 자원으로 전환되는 놀라운 성능을 입증하며 실용화 가능성을 높였습니다. 플라스틱의 진화는 여기서 멈추지 않고 스스로 상처를 치유하는 자가 치유 소재로 확장되었습니다. 연구팀은 원유 정제 공정에서 폐기물로 발생하는 황 화합물을 활용하여 자가 치유 기능을 가진 새로운 우레탄 소재를 개발했습니다. 이 소재는 외부 충격으로 절단되더라도 단면을 붙여두면 15초 만에 결합이 시작되며, 일정 시간이 지나면 원래의 강도를 회복합니다. 이러한 특성은 매립된 전선이나 해저 케이블처럼 유지보수가 어려운 산업 분야에서 소재의 수명을 획기적으로 연장하고 자원 낭비를 막는 혁신적인 대안으로 주목받고 있습니다. 과학의 힘은 실생활의 안전을 지키는 데에도 사용됩니다. 연구팀은 자가 치유 소재의 원리를 응용해 냉동 식품의 상온 노출 여부를 알려주는 '안심 스티커'를 개발했습니다. 나노 섬유 기술을 이용한 이 스티커는 특정 온도 이상에서 구조가 변화하며 투명해지는 특성을 통해 식품의 변질 위험을 시각적으로 경고합니다. 사회적 문제를 해결하려는 과학자의 열정이 담긴 이러한 연구 성과들은 단순히 기술적 진보를 넘어, 우리 아이들에게 더 깨끗하고 안전한 지구를 물려주기 위한 든든한 약속이자 실천적인 결과물이라고 할 수 있습니다.

[연구성과] 생분해성 바이오 플라스틱, 지구를 살리는 기술 | 화학연 황성연 박사(YTN사이언스)
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[과장창x화학연 콜라보] 2부 - 케미 터지는 케미 이야기 그리고 안녕

화학은 우리 삶의 모든 곳에 깊숙이 스며들어 있는 학문입니다. 단순히 실험실 속의 어려운 수식이 아니라, 우리가 매일 입는 옷의 촉감부터 질병을 치료하는 의약품의 성분까지 인류의 모든 일상을 구성하고 있습니다. 최근 한국판 NASA를 표방하는 우주항공청 신설 논의가 활발한 것처럼, 화학 분야 역시 한국화학연구원을 중심으로 인류의 삶을 혁신하기 위한 끊임없는 연구를 이어가고 있습니다. 과거에는 상상에만 머물렀던 다양한 기술들이 화학적 원리를 통해 하나씩 현실로 구현되면서, 인류는 이전보다 훨씬 편리하고 건강하며 안전한 시대를 살아가게 되었습니다. 우리가 일상에서 즐겨 입는 기능성 의류에는 놀라운 화학적 메커니즘이 숨겨져 있습니다. 여름철 시원함을 선사하는 의류는 땀이 증발할 때 주변의 열을 빼앗아가는 기화열 원리를 극대화하여 설계되었습니다. 반면 겨울철 발열 내의는 흡습 발열 원리를 이용해 몸에서 발생하는 수분을 열에너지로 바꾸고, 미세한 공기층을 형성해 체온이 밖으로 나가지 않도록 가둡니다. 이는 단순히 직조 기술의 발달을 넘어, 폴리우레탄이나 아크릴 같은 화학 소재의 특성을 정밀하게 제어한 결과입니다. 화학은 이처럼 보이지 않는 곳에서 우리의 체온을 조절하며 일상의 쾌적함을 책임지고 있습니다. 고기능성 소재의 대명사인 고어텍스는 화학 기술이 도달한 정밀함의 정수를 보여줍니다. 프라이팬 코팅에 쓰이는 테플론 성분을 응용한 이 소재는, 물방울보다는 작고 수증기 분자보다는 큰 미세 구멍을 수억 개 뚫어 외부의 빗물은 막고 내부의 땀은 배출하는 혁신을 이뤄냈습니다. 이러한 기술은 등산이나 스키 등 극한의 환경에서도 인체 보호를 가능하게 하여 현대인의 활동 영역을 넓혀주었습니다. 천연 소재가 가진 한계를 화학적 합성 기술로 보완함으로써, 우리는 더 가벼우면서도 강력한 기능을 가진 옷을 입고 자연과 마주할 수 있게 된 것입니다. 의료 분야에서 화학의 공헌은 인류의 생존 방식을 근본적으로 바꾸어 놓았습니다. 20세에 불과했던 인류의 평균 수명이 오늘날 80세 이상으로 늘어난 데에는 화학자들이 합성한 의약품의 역할이 결정적이었습니다. 버드나무 껍질 성분을 개량해 위장 장애를 줄인 아스피린이나, 푸른곰팡이에서 발견한 페니실린과 같은 항생제는 수많은 생명을 구한 화학의 산물입니다. 오늘날에도 화학자들은 암이나 당뇨 같은 성인병은 물론, 아토피와 천식 등 현대인의 삶의 질을 위협하는 각종 질환을 치료하기 위해 새로운 유기 화합물 후보 물질을 찾아내는 데 매진하고 있습니다. 과학의 발전은 이제 노화의 비밀을 풀고 인류의 오랜 꿈인 영생의 가능성까지 엿보고 있습니다. 세포의 노화를 결정하는 텔로미어를 보존하거나 체내 활성산소를 차단하는 화학적 접근은 생명 연장의 새로운 지평을 열어주고 있습니다. 동시에 아프리카돼지열병이나 지카 바이러스 같은 신종 감염병의 위협으로부터 인류를 보호하기 위한 노력도 치열합니다. 한국화학연구원의 신종 바이러스 융합연구단(CEVI)은 변종 바이러스에 신속하게 대응할 수 있는 치료제와 백신 기술을 연구하며, 눈에 보이지 않는 미세한 세계에서 벌어지는 전쟁으로부터 인류를 지키는 든든한 방패 역할을 수행하고 있습니다. 기후 변화라는 지구적 위기 상황에서도 화학 기술은 인류의 지속 가능한 미래를 위한 해답을 제시합니다. 온실가스인 이산화탄소를 유용한 화학 원료로 전환하는 탄소자원화 기술이나, 태양광을 전기에너지로 바꾸는 차세대 태양전지 연구가 대표적입니다. 특히 기존 실리콘 전지의 한계를 넘어선 페로브스카이트 태양전지는 세계 최고 효율을 경신하며 에너지 혁명을 예고하고 있습니다. 창문에 부착할 수 있는 투명 태양전지나 자유롭게 구부러지는 유연한 태양전지가 상용화된다면, 우리 삶의 공간 자체가 에너지를 생산하는 거대한 발전소로 거듭나게 될 것입니다. 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하기 위해 개발된 튼튼한 생분해 플라스틱 기술은 환경을 생각하는 화학의 진면목을 보여줍니다. 기존 생분해 소재가 가진 약한 강도를 보완하여 실생활에서도 충분히 활용 가능하게 만든 이 기술은 플라스틱 오염 문제 해결의 열쇠가 될 것으로 기대됩니다. 모든 화학 기술은 그 자체로 가치 중립적이며, 이를 어떻게 정제하고 활용하느냐에 따라 인류의 축복이 될 수도, 재앙이 될 수도 있습니다. 따라서 화학에 대한 올바른 지식을 바탕으로 기술을 지혜롭게 관리하고 소통하는 노력이 무엇보다 중요하며, 이는 과학 대중화가 필요한 이유이기도 합니다.

[과장창x화학연 콜라보] 2부 - 케미 터지는 케미 이야기 그리고 안녕
한국화학연구원
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[과장창x화학연 콜라보] 1부 - 화알못인 게 창피해?

전 세계적으로 과학자에 대한 신뢰도는 매우 높습니다. 특히 화학은 '세상은 꿈꾸고 화학은 실현한다'는 슬로건처럼 우리가 상상하는 미래를 현실로 만드는 핵심적인 역할을 수행합니다. 우리 주변 물건의 70% 이상이 화학 제품일 정도로 화학은 의식주 전반에 깊숙이 자리 잡고 있습니다. 하지만 동시에 화학 물질에 대한 막연한 공포인 '케모포비아'가 존재하기도 하므로, 화학이 우리 삶에 기여하는 긍정적인 가치를 올바르게 이해하는 것이 무엇보다 중요합니다. 화학의 역사는 신비로운 연금술에서 시작되었습니다. 과거의 연금술사들은 값싼 금속을 금으로 바꾸려 노력했으나, 그 과정에서 물질의 성질에 대한 방대한 데이터를 축적하며 근대 화학의 기틀을 마련했습니다. 예컨대 17세기 헤닝 브란트는 소변을 가열하는 실험 중 우연히 인을 발견하기도 했습니다. 이러한 엉뚱해 보이는 시도들이 모여 오늘날 118개의 원소를 정리한 주기율표가 완성되었고, 이는 현대 과학이 미지의 물질을 탐구하는 가장 강력한 지도가 되었습니다. 우리가 입는 옷 또한 화학의 산물입니다. 과거에는 보라색처럼 추출하기 어려운 색상은 황제의 전유물이었지만, 합성 염료의 개발 덕분에 누구나 원하는 색의 옷을 입을 수 있게 되었습니다. 20세기 최고의 발명품이라 불리는 나일론은 실크를 대체하며 의류 산업에 혁명을 일으켰습니다. 폴리에스터와 같은 합성 섬유는 내구성이 강하고 대량 생산이 가능해져, 결과적으로 패션의 대중화와 사회적 평등에 기여했다는 과학적 평가를 받기도 합니다. 인류의 수명이 획기적으로 늘어난 배경에는 화학 기술이 있습니다. 염소 소독법을 통한 깨끗한 수돗물의 공급은 수인성 질병으로부터 수많은 생명을 구했습니다. 또한, 암모니아 합성법을 통한 화학 비료의 대량 생산은 인류의 식량난을 해결하는 결정적인 열쇠가 되었습니다. 농약 역시 해충으로부터 농작물을 보호하여 수확량을 비약적으로 높였습니다. 화학은 이처럼 인류 생존의 가장 근본적인 문제인 먹고 마시는 문제를 해결하며 삶의 질을 높여왔습니다. 자동차 산업에서도 화학은 필수적인 요소입니다. 금속 부품을 가벼운 플라스틱으로 대체하는 경량화 기술은 연료 효율을 높이고 탄소 배출을 줄이는 데 기여합니다. 특히 전기차 시대로의 전환에 따라 배터리와 수소 연료 전지의 중요성이 커지고 있는데, 이는 모두 전자를 주고받는 화학 반응을 응용한 것입니다. 타이어의 고무 소재부터 카시트의 인조 가죽까지, 화학은 더 빠르고 안전하며 환경친화적인 이동 수단을 개발하기 위해 끊임없이 진화하고 있습니다. 편리함을 제공하던 화학 제품이 환경 오염의 원인이 되기도 합니다. 특히 일회용 플라스틱과 미세 플라스틱 문제는 현대 화학자들이 해결해야 할 가장 큰 숙제 중 하나입니다. 이에 따라 최근 화학 연구의 중심은 재활용 시스템의 구축과 생분해성 플라스틱 개발로 이동하고 있습니다. 환경에 영향을 주지 않으면서도 인간의 삶을 풍요롭게 만드는 '지속 가능한 화학'은 이제 선택이 아닌 필수가 되었으며, 이를 위한 다양한 신소재 공정 기술 연구가 활발히 진행 중입니다. 스포츠 기록의 향상 뒤에도 화학이 숨어 있습니다. 상어 피부의 미세한 돌기를 모방하여 물의 저항을 줄인 전신 수영복이나 스핀량을 조절하는 탁구공 소재 등은 장비의 한계를 시험합니다. 이처럼 화학은 단순한 학문을 넘어 우리 삶의 모든 순간을 지탱하는 실질적인 힘입니다. 인간관계의 조화를 '케미스트리'라고 부르듯, 화학은 세상을 연결하고 꿈을 현실로 만드는 마법입니다. 앞으로도 화학은 보이지 않는 곳에서 인류의 미래를 계속해서 그려나갈 것입니다.

[과장창x화학연 콜라보] 1부 - 화알못인 게 창피해?
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