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버려지는 부산물로 '유용 화학원료' 얻는다 덧글 0 | 조회 34 | 2020-11-30 16:09:50
JTBC  

국내 연구진이 온실가스 주범인 이산화탄소와 바이오디젤 부산물(글리세롤)에서 유용한 화학원료를 효과적으로 생산할 수 있는 촉매기술을 개발했다.

한국화학연구원은 황영규 박사 연구팀과 권영욱 성균관대 교수 연구팀이 공동으로 이산화탄소와 글리세롤을 활용해 젖산과 포름산을 높은 수율로 생산할 수 있는 촉매 공정을 개발했다고 30일 밝혔다.

글리세롤은 바이오디젤이 생산될 때 나오는 부산물로, 가격이 매우 싸고, 수소를 떼어내 반응시키면 생분해성 플라스틱 원료인 젖산을 만들 수 있다. 젖산은 썩는 플라스틱의 원료로 활용할 수 있다.

포름산은 연료전지의 수소저장물질, 가죽 및 사료 첨가제로 쓰거나, 추가 촉매 공정을 통해 화학제품으로 만들 수 있다.

연구팀은 글리세롤에서 수소를 떼어내 이동시킨 후, 이산화탄소와 반응하게 하는 '탈수소화 반응'과 '수소화 반응'을 동시에 이용해 젖산과 포름산을 생산하는 데 성공했다. 이 촉매 공정을 이용하면 기존보다 촉매 활성은 10∼20배 가량 좋고, 젖산과 포름산을 2배 가량 많이 생산할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이 과정에서 금속유기골격체(MOF)에 루테늄 원자 세 개가 있는 분자체 물질을 넣워 태워 루테늄 촉매의 입자가 클수록 젖산과 포름산을 동시 생산하는 데 더 크게 반응하다는 사실을 알아냈다.

황영규 화학연 본부장은 "글리세롤과 이산화탄소 동시 전환 촉매 시스템은 석유화학과 정밀화학, 바이오화학 공정 등에 널리 활용할 수 있을 것"이라며 "계산화학을 통한 촉매 후보군 탐색 등의 연구를 통해 젖산과 포름산 생산 수율을 추가적으로 높여 나가겠다"고 말했다.

이 연구결과는 물질 분야 국제 학술지 '물질화학(12월호)'에 표지 논문으로 실렸으며, 과기정통부의 차세대 탄소자원화 사업의 지원을 받아 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr



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