효율 50% 높이고, 공장 크기는 10분의 1로 줄이고
화학연 연구진이 개발한 나노촉매. - 한국화학연구원 제공
천연가스나 석탄에서 인공석유를 만들 수 있는 기술이 나왔다.
한국화학연구원 그린화학공정연구본부 하경수 선임연구원과 포스텍 이진우 교수팀은 공동으로 천연가스에서 합성석유인 디젤과 가솔린, 나프타를 제조할 수 있는 신개념 ‘나노 촉매’를 개발했다고 22일 밝혔다. 이 기술을 응용하면 셰일가스나 바이오매스로부터 석유를 만들 수도 있고, 생산공장 규모도 줄일 수 있어 주목받고 있다.
석탄이나 가스를 석유로 바꾸는 기술은 이전에도 있었지만, 효율이 낮아 상용화에 걸림돌이 됐다. 연구진은 기존 합성석유 제조 공정에서 촉매의 금속결정 크기가 균일하지 않아 효율이 크게 떨어졌다는데 주목했다. 이에 촉매를 나노미터(nm=10억분의 1m) 단위로 정밀하게 가공한 결과 생산성을 기존대비 50% 이상 끌어 올리는데 성공했다.
이 촉매는 구조 자체가 화학반응을 일으키는 ‘반응기’ 역할을 해 나노채널 반응기라고도 불리는데, 화학반응을 일으키는데 필요한 공간을 10분의 1로 줄일 수도 있다. 공장에 대형 반응기를 설치하지 않아도 되기 때문에 대규모 설비를 갖추지 않아도 된다는 장점이 있다. 이 때문에 바다 위 가스시추선박(FPSO)에서도 즉시 합성 석유를 생산할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
하경수 선임연구원은 “우리나라는 1차 에너지 중 석유 의존도가 38% 정도에 달하며, FPSO기술은 우리나라가 세계에서도 독보적인 수준”이라며 “이번 기술을 통해 국내 원유 수입량의 10% 정도만 대체하더라도 연간 100억달러 정도의 절감효과가 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 영국 왕립화학회 학술지 ‘케미컬 커뮤니케이션’ 국제판 5월 둘째 주 논문으로 게재됐다.
Source : 동아사이언스
