[교수] 강상욱 교수 연구팀, 범용 플라스틱 원료를 저비용으로 얻을 수 있는 기술 개발
화학에너지공학과 강상욱 교수 연구팀(대학원생 김민수)은 최근 범용 플라스틱 원료인 에틸렌과 프로필렌을 저비용으로 얻을 수 있는 기술을 확보했다.
이 기술은 <네이처>지의 학술자매지인 <Scientific reports(2019년 3월)>에 게재되었다.
원유 내 에틸렌과 프로필렌 같은 올레핀 물질은 석유화학단지 내 증류탑공정을 통해 분리, 생산된다. 일반적으로 끓는점 의 차이를 이용해 분리하는데 영하 30도 이하의 온도에서 끓인 뒤 식히는 과정을 100회 이상 반복해야 순도 높은 에틸렌과 프로필렌을 얻을 수 있다. 국내에서는 이 분리비용이 연간 약 2,000억원에 달하기 때문에 이를 대체하기 위한 노력이 전 세계적으로 이루어져 왔다.
은(Ag) 이온을 활용한 분리막(membrane)은 단 한번의 통과만으로도 순도 높은 올레핀 물질을 얻을 수 있지만 내구성 측면에서 문제점이 발견되었다. 이를 대체하기 위한 방법으로 은(Ag) 나노입자를 활용한 분리막이 개발되었으며 뛰어난 내구성으로 인해 많은 관심을 받아왔다. 그러나 낮은 투과성능으로 인해 상업화에 많은 어려움이 있었다.
이를 개선하기 위해 최근 강상욱 교수 연구팀은 내구성이 뛰어난 은(Ag) 나노입자를 활용하여 동시에 높은 투과성능 및 기계적 물성을 보이는 올레핀 분리막을 개발하는데 성공하였다.
새로이 개발된 분리막은 원가 절감 연구가 추가적으로 이루어질 경우, 기존 고비용 구조의 증류탑 분리공정을 대체할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
