교과부는 경북대 화학과 정성화 교수와 방글라데시 나쯔물아베딘칸 박사과정생이 황 제거력을 기존보다 1.2배 높인 소재를 싼값에 만드는데 성공했다고 30일 밝혔다.

연구팀에 따르면 이번에 개발한 황 제거용 소재는 표면적이 넓을 뿐 아니라, 황 흡착제로 작용하는 구리가 작은 구멍이 많은 물질 속에 안정적으로 존재해 성능이 감소되지 않는 것이 특징이다.

황 성분은 연료에서 촉매제들의 작용을 방해하는데다, 연소 후 산성비의 원인이 되기 때문에 제거해야 한다.

일반적으로 석유화학공장에서는 값비싼 수소를 이용해 황 성분을 제거하기 때문에 비용 부담이 컸다. 수소를 쓰지 않을 때는 고온·고압 공정을 거치는데 일부 연료에선 황 제거력이 떨어지는 문제가 있었다.

이에 연구팀은 가격이 저렴하면서도 흡착력이 좋은 구리를 연구했다.

정성화 교수는 “바나듐(금속 원소 중 하나)이 3가로 존재하는 나노 세공형(細孔形·작은 구멍이 많은) 물질에 구리 2가를 주입하면, 바나듐 3가의 환원력으로 구리 2가가 구리 1가로 자동 환원되는 것을 알게 됐다”고 설명했다.

이 과정이 별도의 열처리 없이 실온에서 쉽게 일어나고, 이렇게 얻어진 흡착제가 이후에도 성능 변화를 거의 보이지 않아 황 제거에 오랫동안 간편하게 쓰일 수 있다고 연구팀은 설명했다.

정성화 교수는 “이번에 개발한 황 제거용 소재는 저온으로 값싸게 제조할 수 있고, 제거하기 힘든 황 화합물도 효과적으로 없앨 수 있다”며 “이 소재는 경유와 휘발유 등의 황 제거는 물론 벤젠 등의 방향족화합물 같은 유해물질을 제거와 분리하는 데에도 활용할 수 있다”고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 화학분야의 권위 있는 학술지인 ‘앙게반테 케미 국제판(Angewandte Chemie International Edition’에 27일자 속표지 논문으로 게재됐다.