경북대 화학과 정성화(56) 교수팀은 한국화학연구원 장종산 박사팀과 공동연구를 통해 석유류에서 습기나 산소함유화합물이 존재해도 유해물질인 황 성분을 효과적으로 제거하는 탈황용 흡착제를 개발했다.
석유류에 포함돼 있는 황 성분은 석유 정제 시 장치와 기구의 부식을 가져오며, 촉매제들의 작용을 방해한다. 연소 후에는 산성비의 원인이 되기 때문에 아주 낮은 농도까지 제거해야 하는 것. 특히 석유류에는 공기 중의 물 등으로 인해 항상 소량의 물이 존재하며, 연소 효율 증가를 위해 산소함유화합물을 추가해야 한다.
경북대 화학과 정성화 교수
19일 대학에 따르면 정 교수팀은 최근 학계에 보고된 유연성을 가진 특정한 유무기 다공성 물질을 활용해 다양한 조건에서, 물이나 산소함유화합물이 존재할 시 황 성분이 효과적으로 흡착되는 것을 확인했다.
장 박사팀과 함께 적외선분광기로 관측한 결과 유연성을 가진 특정한 유무기 다공성 물질을 활용한 흡착제가 석유류에서 물이나 산소함유화합물이 존재하면 흡착제의 구조가 바뀌고, 새로운 흡착 경로가 발생된다는 사실을 발견했다. 기존 흡착제는 물과 산소함유화합물이 있으면 성능이 감소되나 정 교수팀이 개발한 흡착제는 오히려 30% 이상 성능이 향상되는 것은 확인했다.
이 연구 결과는 화학 분야의 권위지인 ‘케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)’ 지난 18일자 뒷표지 논문으로 게재됐으며, 국내 특허 출원도 마쳤다.
정 교수팀은 올 2월에도 ‘병속에 존재하는 배(ship-in-bottle)’, 즉 ‘병 속에서 작은 부품으로 배를 조립하면 완성된 커다란 배는 병 밖으로 나오지 못해 안정하다’는 개념을 활용해 재생성이 크게 향상된 흡착제를 개발, 연구 결과를 ‘케미컬 커뮤니케이션즈’에 게재한 바 있다. ‘케미컬 커뮤니케이션즈’는 네이처가 매년 발간하는 세계 각국과 연구기관의 영향력 지표인 ‘네이처 인덱스(Nature Index)’에서 활용하는 68개 국제 유력 학술지 중 하나다.
정성화 교수는 “환경과 에너지의 중요성을 고려할 때 석유류의 정제, 특히 탈황 기술은 매우 중요하다. 경쟁력 있는 흡착제의 개발은 유망하면서도 상업적으로 매우 중요한 분야다”라며, “습기 및 산소 함유화합물 등에 안정하면서도 재생 가능한 흡착제는 미래가 원하는 정제 기술로서 석유류의 생산 공정 시 운전 효율을 크게 향상시키는 것은 물론 대기 오염 저감에도 기여할 것”이라고 밝혔다.
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