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KIST "메탄가스 이용 저온 에틸렌 생산 촉매 개발"

송고시간2022-01-27 12:00

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국내 연구진이 음식물 쓰레기 등에서 나오는 메탄가스로 에틸렌을 효율적으로 생산할 수 있는 촉매를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 하정명 박사 연구팀이 메탄 가스 이용 에틸렌 생산 공정에 필요한 저온 에틸렌 생산 촉매를 개발했다고 27일 밝혔다.

더해 연구진은 황화수소 제거 공정을 거치지 않고 바이오 가스에서 에틸렌을 생산하기 위해 황화수소에 대한 저항력이 높고 반응 활성이 향상된 나노 구조 촉매를 개발했다.

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청정에너지연구센터 하정명 박사팀…"에틸렌 생산비용 낮출 수 있어"

KIST 하정명 박사 연구팀이 개발한 저온 에틸렌 생산 촉매
KIST 하정명 박사 연구팀이 개발한 저온 에틸렌 생산 촉매

[KIST 제공]

(세종=연합뉴스) 오수진 기자 = 국내 연구진이 음식물 쓰레기 등에서 나오는 메탄가스로 에틸렌을 효율적으로 생산할 수 있는 촉매를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 하정명 박사 연구팀이 메탄 가스 이용 에틸렌 생산 공정에 필요한 저온 에틸렌 생산 촉매를 개발했다고 27일 밝혔다.

에틸렌은 원유 증류 과정에서 나오는 나프타를 분해하거나 천연가스에 포함된 에탄을 분해하는 과정에서 얻어진다.

에틸렌은 플라스틱 제조 등 다양한 화학제품의 원료로 사용되지만 화석 연료에서 추출되기 때문에 온실가스 배출 원인으로 지목된다.

바이오 가스를 이용한 에틸렌 생산 공정
바이오 가스를 이용한 에틸렌 생산 공정

[KIST 제공]

연구진은 이전 연구에서 메탄가스 내 포함된 독성 물질인 황화수소를 산화해 제거한 뒤 에틸렌을 원활하게 생산하는 데 성공한 바 있다.

이에 더해 연구진은 황화수소 제거 공정을 거치지 않고 바이오 가스에서 에틸렌을 생산하기 위해 황화수소에 대한 저항력이 높고 반응 활성이 향상된 나노 구조 촉매를 개발했다.

개발된 나노 구조 촉매는 메탄으로부터 에틸렌을 생산하기 위해 필요한 촉매 반응 온도를 700℃로 떨어뜨렸다. 기존에 사용되는 공정에서 나타나는 촉매 반응 온도가 800℃ 이상임을 고려하면 약 100℃ 정도 낮추는 데 성공한 것이다.

연구팀은 반응 온도를 낮추면 에틸렌 생산 비용을 낮추고 불필요한 부산물이 나오는 것을 방지할 수 있다고 설명했다.

하 박사는 "국내에서는 이미 대량으로 생산되는 바이오가스를 단순히 난방용으로 사용하기보다 화학 산업 원료로 쓴다면 바이오가스 생산 업체의 시장이 커지는 것은 물론 화학 기업에 온실가스 배출 없는 새로운 원료를 제공할 수 있을 것"이라고 기대했다.

하 박사 연구팀의 연구 성과들은 지난해 10월 촉매 분야 국제 학술지 '응용 촉매 B : 환경(Applied Catalysis B : Environmental)와 지난해 12월 에너지 분야 국제학술지 '인터내셔널 저널 오브 에너지 리서치'(International Journal of Energy Research)에 게재됐다.

KIST 하정명박사
KIST 하정명박사

[KIST 제공

kiki@yna.co.kr

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