카이스트, 셰일가스서 프로필렌 만드는 기술 개발

조선비즈
  • 김윤수 기자
    입력 2020.09.10 11:13

    유룡 교수팀, 프로판→프로필렌 변환 촉매 수명 20배 연장

    백금(Pt)과 희토류(이트륨·Y) 합금 나노입자./네이처 캡처
    국내 연구진이 석유화학산업의 주요 소재인 프로필렌을 셰일가스로부터 고효율로 생산하는 기술을 개발했다.

    유룡 카이스트(KAIST) 화학과 교수 연구팀은 프로필렌 생산의 효율을 높여줄 ‘백금·희토류 합금 나노촉매’를 만드는 데 성공했다고 9일(현지시각) 네이처에 발표했다.

    탄소 원자 3개와 수소 원자 6개로 이뤄진 프로필렌은 플라스틱 등 산업 소재의 원료로 쓰이고 있다. 기존에는 원유로부터 생산해왔는데, 최근 셰일가스 생산이 늘어나면서 셰일가스 속 프로페인(프로판)을 프로필렌으로 만들려는 연구가 학계에서 이뤄져왔다. 하지만 이같은 공정은 사용되는 촉매의 수명이 짧아 실제 활용에 한계가 있었다.

    연구팀은 ‘메조다공성 제올라이트’라는 다공성 물질을 매개체로 활용해 백금과 희토류(란타늄·이트륨·세륨 등)를 결합한 나노촉매를 만들어 문제를 해결했다. 실제 프로필렌 생산 공정에 적용해 촉매 성능을 확인한 결과 기존 촉매보다 수명이 20배 이상 더 긴 것으로 나타났다.

    상용화를 위해서는 메조다공성 제올라이트의 생산 비용을 낮추는 일 등을 위한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.

    연구팀은 "셰일가스 생산이 증가하면서 여기에 다량 포함된 프로판에서 프로필렌을 생산하는 것이 더욱 중요해질 것"이라며 "백금·희토류 합금 나노입자 촉매가 프로필렌 생산효율을 높이는 데 기여할 것"이라고 기대했다.

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