[과학을 읽다]핵융합 파생기술…대기 유해가스 제거

국가핵융합연구소, 유해가스 제거시스템용 마이크로파 기술 협약 체결

▲핵융합 연구에 활용되는 KSTAR 같은 거대 연구시설에서 파생되는 기술로 유해가스를 제거할 수 있다.[사진제공=핵융합연구소]

[아시아경제 정종오 기자] 핵융합 연구 과정에서 개발된 마이크로파 기술을 이용해 기존보다 효율이 높은 대기 유해가스 제거 시스템 개발과 상용화가 추진됩니다.

국가핵융합연구소(소장 김기만)는 에코프로(대표 이동채)와 12일 기술이전협약을 통해 '마이크로파를 이용한 휘발성유기화합물(이하 VOCs) 제거 시스템 개발을 위한 흡착제 모델링과 마이크로파 전송선 매칭 기술'을 이전하고 제품 개발에 착수했습니다.

VOCs(Volatile Organic Compounds)는 대기 중 휘발돼 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소체화합물로 피부접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경장애를 일으키는 발암물질입니다. 핵융합연구소가 보유한 마이크로파 기술은 VOCs 제거에 쓰이는 흡착제를 가열할 때 온도에 따른 흡착제의 물성변화를 모델링하고 이를 바탕으로 최적화된 마이크로파를 전송하는 안테나를 설계, 제작할 수 있는 기술입니다. 장치 손상은 최소화하고 흡착체의 가열효과는 극대화 할 수 있는 것이 특징입니다.

기존 에코프로의 VOCs 제거 시스템은 흡착제의 물성변화에 대한 이해 부족으로 마이크로파로 흡착제를 가열할 때 반사로 인한 장치 손상의 문제를 갖고 있었습니다. 이번 기술 이전으로 장치 손상의 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 기존 전기히터 가열과 비교해 에너지 효율을 40%이상 높일 수 있습니다. 마이크로파를 활용한 국소 가열을 통해 짧은 시간 내에 시스템 가동에 필요한 온도로 상승시킬 수 있다는 장점이 있습니다.

이는 핵융합연구장치 KSTAR에서 플라즈마의 변화에 따라 맞춤형 마이크로파를 전송할 수 있는 플라즈마-마이크로파 가열 기술을 적용한 것으로 핵융합연구소 가열전류구동연구팀의 김해진 박사가 개발한 기술이다. 마이크로파를 이용한 VOCs 제거시스템은 현재 국내 개발 사례가 전무합니다. 에코프로는 이 기술의 상용화로 국내 시장의 약 40%를 점유할 수 있을 것으로 예측됩니다.

김기만 핵융합연구소 소장은 "핵융합 연구에 활용되는 KSTAR 같은 거대 연구시설에서 파생되는 기술이 국내 우수 중소·중견 기업과 지속적인 협력을 통해 상용화와 해외시장 진출을 추진하게 된 모범 사례"라며 "앞으로 핵융합 연구과정에서 나오는 파생기술이 다양한 산업에 적용될 수 있도록 노력하겠다"고 말했습니다.