UNIST·LG화학 “탄소배출 줄인 항공유 생산 촉매 기술 개발”

이산화탄소 활용해 이소파라핀 생성…"탄소 배출량 최대 80% 감축"

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연구 그림 ⓒ울산과학기술원 제공

울산과학기술원(UNIST)은 LG화학과 함께 탄소 배출을 줄인 항공유(SAF) 생산 촉매 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. UNIST에 따르면 에너지화학공학과 안광진 교수팀과 LG화학 탄소중립연구 TFT는 이산화탄소를 활용해 지속 가능한 항공유 생산에 적합한 이소파라핀(Isoparaffin) 생성 촉매를 만들었다.

이소파라핀은 포화 탄화수소의 한 종류로, 고성능 연료나 항공유, 윤활유 등으로 쓰일 수 있다. 연구팀은 이산화탄소로 생성된 액체 탄화수소 내 이소파라핀의 비율을 극대화하기 위해 새로운 촉매를 도입했다.

나트륨이 포함된 산화철 촉매를 이용하면 이산화탄소로부터 올레핀 위주의 탄화수소 혼합물이 생성된다. 이 혼합물이 플래티넘 텅스텐-지르코니아 촉매로 추가 이성질화와 수소화를 거치면 파라핀과 이소파라핀의 생성을 촉진하는 것이다. 플래티넘 텅스텐-지르코니아 촉매를 이용해 생산한 항공유는 기존 화석연료 기반 항공유에 비해 탄소 배출량을 최대 80%까지 줄일 수 있을 것으로 연구팀은 기대한다. 연구팀은 이산화탄소를 직접 이소파라핀으로 전환함으로써 공정 효율성도 크게 향상됐다고 설명했다.

안광진 교수는 “기존 제올라이트 촉매의 한계를 극복해 이소파라핀의 생성 비율을 극대할 수 있는 새로운 촉매 방법을 제시했다”고 말했다. LG화학 김원희 책임연구원은 “이 기술은 연료의 경제성을 높이고, 추가 정제 과정에서 발생하는 비용을 최소화할 수 있어 산업적 활용 가치가 높다”고 덧붙였다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘ACS 카탈리시스'(ACS Catalysis)에 지난달 9일 자로 온라인에 게재됐다.

연구는 한국연구재단의 지원과 산업통상자원부 소재부품장비 지원사업을 통해 이뤄졌다.