'정유산업용' 제올라이트 촉매 수명 3배 늘리는 기술 개발

'정유산업용' 제올라이트 촉매 수명 3배 늘리는 기술 개발

화학연 "석유·정유산업에 사용…제조 비용 저렴"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 국내 연구진이 석유·정유산업에 쓰이는 제올라이트 촉매의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있는 기술을 개발했다.


한국화학연구원 곽근재 박사팀은 촉매로부터 탄소가 생기는 것을 막아 수명을 3배로 늘릴 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

촉매는 화학공정에서 반응의 속도를 높이기 위해 사용되는데, 오랫동안 사용하면 탄소가 생성돼 촉매의 활성을 떨어뜨리게 된다. 촉매의 교체 비용을 줄이기 위해서는 수명을 늘리는 것이 화학산업의 중요한 과제 중 하나다.

연구팀은 석유화학 등 화학 산업 전체에서 널리 사용되는 제올라이트 촉매에 희토류 금속인 '가돌리늄'(Gd)을 코팅해 탄소 생성을 억제하는 기술을 개발했다.

이번에 개발된 촉매는 일정 반응시간 이후 기존 상용 촉매보다 3배 이상 활성이 높게 유지됐으며, 하루가 지난 이후에도 초기 활성의 80% 이상 유지되는 것으로 나타났다.

기존 제올라이트 촉매는 24시간 안에 촉매 활성이 30% 이하로 떨어지는 단점이 있었다.

현재 석유·정유산업에서 쓰이는 대부분의 제올라이트 계열 촉매에 적용할 수 있으며, 코팅에 쓰이는 가돌리늄 가격이 1kg당 55달러로 저렴하고 미량만 첨가해도 돼 상용화에 기여할 것으로 기대된다.

제1저자인 김성탁 박사는 "가돌리늄을 제올라이트 표면에 코팅하면 나노두께의 필름을 형성해 촉매 표면에 탄소의 생성을 막는 효과를 보인다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '켐켓켐'(ChemCatChem) 지난 10일 자 표지논문으로 실렸다.


jyoung@yna.co.kr

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