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휘발성 유기화합물질은 휘발성이 강하고, 반응성이 낮아 일반 흡착, 촉매 처리기술로는 효과적으로 제거하기 어렵다. 또 ppm(백만개 중 한개 농도)의 1000분의 1에 불과한 ppb(10억개 중 한개 농도) 수준이기 때문에 감도가 뛰어나고, 재현성(값의 일치 정도) 등의 특성을 고루 갖춘 감지시스템이 필요하다.
일반적으로 공기정화기술로 활용하고 있는 흡착과 촉매는 서로 다른 효과를 나타낸다. 촉매는 분자량이 작고 휘발성이 강한 성분들을 파괴하고, 흡착은 분자량이 크고 휘발성이 상대적으로 낮은 성분들을 물리·화학적으로 합친다.
하나의 소재가 촉매와 흡착을 함께 할 수 있다면 공기정화기술 성능을 높일 수 있다. 때문에 김 교수는 기존 공기청정기에 쓰던 광촉매 위주의 제거 방식을 바꿀 상온열촉매기술과 촉매·흡착을 한 번에 할 수 있는 복합기능성 소재 개발에 집중하고 있다.
김 교수는 “완벽하게 청정한 공기를 만든다는 것은 하나의 불가능한 꿈일 수도 있다”면서 “하지만 사람에게 해로울 정도로 오염이 일어나는 것을 제어하는 기술은 계속 발전하고 있고, 환경을 정화하기 위한 새로운 소재 기술들이 발전하면서 완벽하게 제거하기 어려웠던 오염물질들을 없앨 기회가 오고 있다”고 말했다.
그는 “실내 공기 개선을 위한 가장 좋은 방법은 오염원을 없애거나 오염물질을 생성하지 않아야 하지만, 현실적으로 쉽지 않은 부분”이라며 “연구자로서 오염물질을 포괄적으로 없앨 기술을 개발하는 데 노력하겠다”고 강조했다.