화학뉴스

국내 연구진이 이산화탄소(CO2)로 석유화학 원료를 대체할 수 있는 핵심기술을 개발했다.
한국화학연구원 환경자원연구센터 장태선·허일정 박사 연구팀은 이산화탄소로 석유화학 플랫폼 화합물인 일산화탄소(CO)를 생산할 수 있는 핵심기술인 건식개질용 촉매와 맞춤형 공정을 개발했다.
건식개질 기술은 이산화탄소와 메탄(Methane)을 반응시켜 합성가스를 제조하는 기술이다.
연구원은 연구 성과를 화학기업인 부흥산업에게 이전해 5000톤급 실증 상용화 연구를 공동으로 진행하는 상용화 작업에도 착수한 것으로 알려졌다.
일산화탄소는 산소계 화합물, 플래스틱 등 다양한 화학원료의 핵심 물질이지만 석유화학산업에서 일산화탄소를 생산하고 있는 기존 기술들은 모두 온실가스를 대량으로 배출하는 문제점이 있다.
따라서 세계적으로 온실가스 감축 효과와 부가가치를 고려한 이산화탄소 포집‧활용(CCU) 기술 개발이 요구되고 있다.
연구팀은 온실가스인 이산화탄소를 획기적으로 줄일 수 있는 건식개질 방식을 통해 석유화학공정의 핵심 원료이자 플랫폼 화합물인 일산화탄소를 제조하는 기술을 개발했다.
기존 건식개질 기술이 반응 중 탄소 입자 생성에 따른 촉매 비활성화로 연속운전이 어렵다는 문제를 극복하기 위해 이산화탄소와 메탄에서 탄소 입자가 형성되는 조건과 원인을 밝혀냈다.
이를 통해 일산화탄소 제조공정에 약 1만시간 가량을 적용할 수 있는 안정한 촉매를 확보하고 약 1톤의 일산화탄소 제조를 위해 약 1.053톤의 이산화탄소를 감축하는 효과를 얻었다.
연구팀은 부흥산업과 함께 후속연구로 촉매 효율을 높이고 공정을 최적화해 기존 석유화학 베이스제품 대비 온실가스 감축효과를 더욱 향상시키고 경제성을 확보할 수 있는 기술을 개발하고 있다.
또 파일럿 플랜트에서 생산한 일산화탄소를 활용해 초산(Acetic Acid), 메탄올(Methanol), DMC(Dimethyl Carbonate)를 제조하는 등 응용 분야 확대를 위한 연구에도 속도를 내고 있다.
연구팀 관계자는 “건식개질 기술로 그동안 치명적인 문제였던 촉매 비활성화 원인을 규명해 내구성이 탁월하게 향상된 새로운 촉매를 개발했고 반응 최적화를 통해 상용화 추진에도 기여했다”고 강조했다. (K)