원자력연-서강대 연구진, 원유 정제에 사용 새 촉매 원리 규명

국내 연구진이 석유 및 정밀화학산업 분야 등에서 요긴하게 쓸 수 있는 새로운 촉매를 개발했다.

한국원자력연구원은 최용남·이희주 중성자과학연구부 연구원과 윤경병 서강대학교 교수 연구팀이 공동으로 2㎚급 백금 입자를 균일하게 입힌 제올라이트 세공 내 수소 이온쌍(H+, H-)이 형성되는 과정을 찾아냈다고 5일 밝혔다.

최용남 원자력연구원 책임연구원
최용남 원자력연구원 책임연구원

연구결과는 응용화학 분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’ 온라인판 9월 7일자에 게재됐다.

이 연구에는 원자력이 보유한 연구용 원자로 하나로가 이용됐다.

제올라이트는 열을 가하면 흡착된 물이 증기로 배출되어 끓는(zeo) 돌(lite)이라는 뜻의 이름이 붙은 광물이다. 제습제나 세제 등 다양한 용도로 사용된다.

연구진은 백금-제올라이트 복합물질을 70℃ 이상에서 수소 열처리했다. 이 과정에서 백금 나노입자에 의해 수소 분자가 분해돼 제올라이트 세공 내 수소 양이온(H+)과 음이온(H-)이 이온쌍으로 형성된다는 것을 밝혀냈다.

석유화학산업 분야에서 원유 정제 등에 사용되는 대표적인 화학반응인 수소화 반응 촉매로 활용할 수 있는 작용 원리를 제시한 셈이다.

최용남 박사는 “이번 연구결과를 바탕으로 현재 저가 아세톤을 고부가 이소프로판올로 변환시키는 수소 매개 화학반응 촉매 연구를 진행하고 있다”며 “앞으로 관련 연구를 확대해 나갈 것”이라고 밝혔다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com