국내 연구진이 천연가스의 주성분인 메탄(Methane)을 다양한 화학제품 원료로 바꾸는 기술을 개발했다.
안광진 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수 연구진은 나노기술을 적용해 만든 새로운 메탄 산화체 촉매를 개발했다고 10월30일 밝혔다.
메탄은 천연가스 성분의 88%를 차지하는 주성분이고 매장량이 풍부하나 화학구조가 매우 안정적이어서 다른 물질로 변환하기 쉽지 않아 활용가치가 뛰어나지 않았다.
하지만, 연구진은 미국을 중심으로 셰일가스(Shale Gas) 채취 기술이 발전하면서 메탄을 고부가가치제품으로 변환할 수 있을 것으로 보고 메탄의 일부 성분을 변경해 다양한 화학제품 생산에 들어가는 기본소재를 생산하는데 성공했다.
우선, 화학구조가 안정적이라 인위적으로 성분을 조정하기 쉽지 않은 만큼 메탄 성분을 조정할 때 화학반응을 끌어올릴 고성능 촉매를 개발했다.
실리카(Silica)에 바나듐 원소를 수nm 단위로 가공해 합성한 다음 얇은 산화알루미늄을 코팅해 만든 촉매를 이용해 메탄을 600도의 고열로 가열하자 메탄의 성분이 바뀌면서 포름알데히드로 바뀌는 사실을 밝혀냈다.
메탄을 포름알데히드로 바꾸는 촉매 기술은 과거에도 개발된 적이 있지만 1987년 미국에서 특허로 등록된 이후 큰 진전이 없었다.
안광진 교수는 “나노기술을 촉매에 적용해 메탄을 고부가가치의 화학물질로 변환할 때 안정성과 효율을 획기적으로 향상시켰다”며 “풍부한 천연자원을 활용하는 자원 기술로서 가치가 높다”고 강조했다.
연구 결과는 국제학술지 저널 오브 케탈리시스(Journal of Catalysis) 10월19일에 실렸다. <강윤화 기자>