일산화탄소 제거법, 윤복원박사 포함 美-獨공동연구팀 규명

재미 한국인 과학자가 포함된 미국과 독일 공동연구팀이 금 나노촉매를 이용해 인체에 유해한 일산화탄소를 효과적으로 제거하는 방법을 개발했다.

미국 조지아공대 물리학과 전산재료과학센터 연구원인 윤복원(尹福源·37·사진) 박사는 21일 독일 뮌헨공대 연구팀과 함께 머리카락 10만분의 1 굵기인 1nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 크기의 금 입자가 일산화탄소를 이산화탄소로 변환하는 촉매 역할을 하는 사실을 규명했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 윤 박사가 제1저자로 미국 과학전문지 ‘사이언스’ 온라인판 21일자에 게재됐다.

일산화탄소는 석탄 석유 등 화석연료를 사용하는 자동차나 공장에서 흔히 발생하는 대표적인 환경오염물질.

연구팀은 금 원자가 8∼20개 뭉쳐 있는 나노입자를 특정 화합물(마그네시아) 위에 올려놓고 일산화탄소를 투여하면 7도에서 가장 활발하게 이산화탄소로 변환되는 점을 밝혀냈다.

산업계에서는 그동안 백금 팔라듐 등을 촉매로 사용해 수백 도 및 수백 기압 이상의 환경에서 일산화탄소를 변환시켜 왔다.

윤 박사는 전화 통화에서 “금 입자가 촉매 역할을 하는 사실은 알려져 있었지만 적절한 원자 수와 반응온도를 규명한 것은 이번이 처음”이라며 “이 기술을 산업계에 적용하면 고온 및 고압의 생산설비가 필요 없어 비용을 크게 절감할 수 있다”고 말했다.

윤 박사는 1990년 서울대 물리학과를 졸업하고 97년 프랑스 파리11대학에서 박사 학위를 받은 후 99년부터 미국 조지아공대에서 연구원으로 활동 중이다.

김훈기 동아사이언스 기자

wolfkim@donga.com