백종범 UNIST 교수팀, 볼밀링 이용한 메탄 생산기술 개발

대규모 탄화수소 가스화 반응 이미지. 나무 조각을 열처리해 만든 숯(a), 15리터 용량의 대규모 볼밀링 시스템(b), 소규모와 대규모 반응의 생성량 비교표(c).
대규모 탄화수소 가스화 반응 이미지. 나무 조각을 열처리해 만든 숯(a), 15리터 용량의 대규모 볼밀링 시스템(b), 소규모와 대규모 반응의 생성량 비교표(c).

울산과학기술원이 숯으로 천연가스 주요 성분인 메탄을 생산하는 기술을 개발했다.

울산과학기술원(UNIST·총장 이용훈)은 백종범 에너지화학공학과 교수팀이 볼-밀링 기법을 이용해 탄화수소의 일종인 메탄가스 생산기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

작은 금속 구슬이 들어간 용기에 탄소 원료와 수소, 촉매를 넣고 용기를 돌려 반응을 일으키는 기술이다. 구슬이 충돌하면서 탄소 원료가 촉매와 반응해 강한 탄소 결합이 깨지고, 분해된 탄소에 수소가 달라붙어 메탄이 합성되는 원리다.

백 교수팀은 나무를 태워 만든 숯을 원료로 40℃ 저온과 일반적인 대기압 조건에서 높은 수율(99.8%)로 메탄가스를 직접 합성해 상업화 가능성을 제시했다.

백 교수는 “가장 느린 화학 반응 가운데 하나인 탄화수소 가스화 반응 속도를 볼 밀링의 기계화학적 에너지를 이용해 크게 개선해 손쉽게 메탄가스를 제조할 수 있는 기술”이라며 “숯과 유사한 석탄을 가스화하는 생산 공정에도 응용할 수 있을 것”이라 말했다.

이 연구 성과는 '앙게반테케미'에 게재됐다. 과학기술정보통신부 리더연구자지원사업(창의연구)과 우수과학연구센터(SRC), U-K브랜드육성사업(UNIST)이 지원했다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com