화학연, 온실가스 메탄 '고부가 화학원료' 직접 전환 기술 개발

한국화학연구원은 김용태·신정호 박사 연구팀이 온실가스인 메탄을 열분해해 수소와 고부가 화학 원료인 에틸렌, 벤젠·나프탈렌 같은 방향족 화합물 등으로 직접 전환하는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

연구팀은 세계 최고 기술보다 300도 낮은 700도 온도에서 작동하는 기술을 개발했다.

기존보다 적은 촉매로 반응기 부피도 30% 이상 줄이며, 에너지 효율화를 이뤄냈다.

인공지능(AI)으로 전체적인 최적화를 예측해 반응기 구조까지 변경해 상용화 연구에 적합한 점이 특징이다.

연구팀은 반응 온도를 낮출 수 있는 최적의 반응기 구조 설계와 촉매 개선을 통해 이산화탄소 부산물이 없는 비 산화 메탄 직접 전환을 하며, 탄소 찌꺼기는 덜 생기고 메탄이 'C-H 구조'로 분리되는 것은 촉진해 다양한 고부가 화합물로 변하는 효율을 높였다.

연구팀은 저온에서 에틸렌의 수율을 30%로 높이고, 생산되는 수소의 순도를 96% 이상으로 높이면, 기존 에틸렌 가격보다 최대 2배 높은 경제성을 가질 수 있음을 확인했다고 설명했다.

연구 결과는 화학 공정 과학기술 분야 국제 학술지인 '케미칼 엔지니어링 저널과 '퓨얼 프로세싱 테크놀로지'에 잇따라 실렸다.

/연합뉴스