고강도 아라미드 펄프의 개발로 독자적 원천기술 확보
고분자 합성섬유가 천연펄프처럼 형성되는 분자성장배행 원리 규명
한국에서 성장하여 세계적 성과를 거둔 토종 과학기술자
故 윤한식(尹漢殖)
전 한국과학기술연구원 책임연구원
(1929~2008)
- 학력사항
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1949∼1955
서울대학교 섬유공학과 (학사)
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1978∼1980
서울대학교 대학원 섬유공학과 (석사)
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1980∼1984
서울대학교 대학원 섬유공학과 (박사)
- 경력사항
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1955∼1961
부산사범학교 부속중학교 교사
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1961∼1964
부산 (구)대원염료공업사 연구실장
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1964∼1967
부산 (구)범아합성화학공업사 기술상무
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1967~1994
KIST 연구원(선임, 책임, 석좌연구원)
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- 포상
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1985
과학기자클럽, 제1회 올해의 과학자상
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1992
과학기술자 공로연금 제1호 종신 수혜자
윤한식 박사는 일생을 통해 산업기술 문제 해결에 매달린 과학기술자로서 그의 아라미드 펄프 연구는 실용성과 학술적 가치를 모두 인정받은 세계적인 성과였다.
윤한식은 경상남도 함양에서 태어났고 서울의 중앙고등학교를 거쳐 1955년에 서울대학교 섬유공학과를 졸업했다. 졸업 후 부산사범학교 부속중학교에서 수년간 교편을 잡았다. 기술개발에 관심이 많았던 그는 부산의 대원염료공업사로 옮겨 연구실장으로 일했다. 1965년에는 부산에서 범아합성화학공업사 설립에 참여하고 기술상무가 되었다. 당시 페놀 수입 물량이 부족했기 때문에 그는 구하기 쉬운 벤젠으로 페놀을 제조하는 공정을 개발했다. 그러나 페놀을 자체생산 할 수 있게 되었을 때 페놀 수입이 늘어나 그의 회사는 문을 닫게 되었다.
KIST는 산업기술 연구개발을 목표로 1966년에 설립된 한국 최초의 정부출연연구소였고, 일자리를 찾던 윤한식에게 새로운 기회가 되었다. 설립 초기 KIST는 선진국에서 연구경험을 쌓은 이공계 박사들을 다수 영입했다. 윤한식은 국내에서 학부만 졸업했지만 다년간의 기업 현장 연구개발 경험을 인정받아 KIST 연구원이 될 수 있었다.
1967년 입사 후 윤한식은 줄곧 고분자화학 분야에서 국내 산업의 당면한 기술 문제 해결을 위해 노력했다. 그 중에는 인조가발모 개발도 있었다. 1960년대 말 가발은 주요 수출품목이었다. 그는 섬유용 수입원사를 가공하여 자연모와 촉감이 비슷한 가발 원사를 만들 수 있었다.
그의 최고 연구성과는 고강도 아라미드 펄프 개발이다. 미국의 듀퐁이 개발한 아라미드는 고강도 내화성 섬유로 기계류, 방화복 같은 제품에 사용되었다. 1970년대에는 듀퐁의 아라미드 섬유인 케블라(Kevlar)가 세계시장을 주도했다. 윤한식의 섬유화학연구실에서는 아라미드 섬유 국산화 연구를 시작했다. 1979년에는 아라미드 섬유용 고분자물질을 합성하는 데 성공했다.
뒤이어 윤한식의 연구팀은 독자적 제조공정을 개발해 아라미드 펄프를 생산했다. 1980년경이 되면 케블라를 단섬유(短纖維)로 만든 케블라 펄프가 브레이크용 석면의 대체소재로서 수요가 증가했다. 케블라 펄프는 여러 단계 공정을 거쳐 만든 케블라 섬유를 다시 펄프로 가공하기 때문에 생산공정이 길고 복잡했다. 이와 달리 윤한식의 연구에서는 아라미드 중합과 동시에 분자배향(分子配向)이 일어나 아라미드 펄프가 만들어졌다. 이 제조공정은 듀퐁의 공정보다 단순하여 생산효율이 높고 생산비용이 낮았다. 윤한식은 자체 개발한 아라미드 펄프와 그 공정을 각각 미국에 특허출원했고, 1985년 특허가 승인되었다. 듀퐁에서 이 기술에 관심을 보였으나 1984년 코오롱이 이 기술을 넘겨받았다. 코오롱의 연구기금으로 윤한식은 KIST 석좌연구원이 되었고, 후속 연구를 통해 1986년에는 독자기술로 구축한 파일럿 설비에서 아라미드 펄프 시제품을 생산할 수 있었다.
그는 아라미드 펄프 공정을 학술적으로도 규명했다. 그는 1987년 세계적 저널 Nature (vol.326 no.6113)에 투고한 “Synthesis of Fibres by Growth-Packing”에서 마치 양털처럼 분자들이 자연스럽게 성장하면서 아라미드 펄프가 형성되는 과정을 분자성장배행 원리로 설명했다. 이는 그의 성과의 학술적 가치가 세계적으로 인정받았음을 보여주었다.
윤한식은 끈기있게 매달리면 반드시 무언가 이룰 수 있다는 신념을 가지고 이를 일생 실천했다. 그는 50대에 대학원에 진학하여 늦깎이로 석사, 박사 학위를 받은 ‘토종 과학자’였다. 박사학위 논문은 “방향족-지방족 구조단위가 규칙배열한 공축합 폴리아미드 섬유에 관한 연구”다. 고분자 합성섬유 연구에 끈기 있게 매달려 기술적, 학술적 성과를 모두 거둘 수 있었다.
그는 1984년에 국민훈장 목련장을 받았고, 1985년에는 과학기자클럽이 주는 제1회 올해의 과학자상을 받았으며, 1992년에는 뉴욕과학아카데미 회원에 추대되었다. 그리고 정부는 1992년에 신설된 과학기술자 공로연금의 제1호 종신수혜자로 윤한식을 선정하여, 토종 과학기술자로서 산업발전을 위한 연구개발에 일생 헌신한 그의 공로를 높이 샀다.