정용환 기자
뉴사우스웨일즈대학과 로열멜버른 공대 연구팀이 융점이 1,700도 초과하는 백금을 실온에서 풀 수 있게 가공하는 방법을 발견했다고 밝혔다. 촉매로서 성능이 뛰어나지만 비용이 높은 플래티넘을 기존 방식볻다 훨씬 효율적으로 이용할 수 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 융점이 29.76도인 갈륨을 풀어 플래티넘과 섞어 실온에서 백금을 녹이는 방법을 고안했다. 이 방법에서도 백금은 촉매로 기능하고 촉매로 효율적인 비율은 갈륨 1에 대해 백금 0.0001 미만이라고 한다.
플래티넘은 촉매로 뛰어나지만 산업용 고체 플래티넘을 사용할 경우 탄소 기반 촉매계라면 10% 정도 플래티넘이 필요하다. 플래티넘 자체 가치가 높고 운전에 필요한 에너지 비용도 겹치기 때문에 공업 규모에선 그다지 채택되지 않는 게 현실이다. 하지만 이번에 연구팀이 고안한 액체 기반 촉매 시스템은 고체 기반보다 1,000배 이상 효율적이어서 화학 산업에 큰 혁신을 가져올 수 있다.
연구팀에 따르면 백금을 갈륨을 화학해 촉매를 구축하는 초기 단계만 고온 처리가 필요하지만 그래도 300도 전후 온도에서 1∼2시간 정도이며 공업 규모 화학공학에서 자주 필요한 연속적인 고온 처리에는 멀다는 것.
또 액체 기반이기 때문에 어떤 막힘을 일으켜 기능하지 않게 되는 고체 기반 촉매보다 신뢰도가 높아진다는 것. 연구팀은 분수가 내장된 수조처럼 항상 순환하기 때문에 장기간에 걸쳐 효과를 발휘한다고 밝히고 있다.
백금을 액체 갈륨과 결합해 이산화탄소를 줄이고 비료를 제조하는 암모니아 합성과 같은 화학 산업에서 많은 가능성이 기대되고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이원영 기자
