버려지는 이산화탄소나 산업 부생가스로부터 고부가가치 화학물질 알파올레핀을 만드는 촉매 공정 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.
한국화학연구원은 3일 김용태 박사팀이 에틸렌과 비싼 촉매 없이도 온실가스와 저렴한 촉매를 활용해 알파올레핀을 만드는 촉매 공정 기술을 개발했다고 밝혔다.
알파올레핀은 세정제, 윤활유, 화장품, 플라스틱 등을 만드는 데 쓰이는 정밀화학원료다. 알파올레핀을 첨가해 만든 플라스틱은 일반 플라스틱보다 강도가 높아 특수 플라스틱으로 분류되고, 알파올레핀 포함 윤활유는 부식방지 등의 기능이 좋아 최고급 윤활유로 분류된다.
특히 알파올레핀은 특수 산업에 널리 응용될 수 있어서 전 세계 연간 400만 톤 수준의 시장규모를 가지고 있다. 이중 우리나라 시장규모도 연간 약 10만 톤에 이른다.
기존에 알파올레핀을 만들기 위해선 에틸렌을 원료로 하는 까다로운 공정 기술이 필요했다. 게다가 해외 기업이 원천기술 및 통합공정 특허를 가지고 있어 알파올레핀은 지금까지 전량 수입에 의존해왔다.
연구팀이 개발한 공정기술은 버려지는 온실가스를 원료로 활용할 수 있다는 장점뿐만 아니라, 반응의 결과물로 온실가스가 배출되지 않는다는 장점이 있다. 기존 알파올레핀 제조 공정은 이산화탄소가 배출된다.
경제적 효과도 크다. 기존 공정은 에틸렌을 이용하는 반면, 새로 개발된 공정에서는 이산화탄소와 버려지는 부생가스를 사용하기 때문에 원료가 약 4배 정도 저렴하다. 또 기존 공정에서는 비싼 금속이 들어간 촉매를 쓰는데, 본 공정 기술에서는 저렴한 철광석으로 촉매를 제조할 수 있다.
김용태 박사는 “개발 공정은 온실가스인 이산화탄소와 산업 부생가스를 모두 활용해서 국내 온실가스 저감에 큰 도움이 될 것”이라며 “향후 상용화되면 온실가스 감축과 수입대체 효과를 모두 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 내년까지 미니 파일럿 운전을 통해 일당 1kg 알파올레핀 생산을 검증할 계획”이라고 설명했다.
