포스텍, 가장 복잡한 `제올라이트` 합성 성공

국내 연구진이 이산화탄소를 흡착하는데 월등한 성능을 가진 '제올라이트' 합성에 성공했다.

포항공과대학교(POSTECH)는 홍석봉 환경공학부 교수팀이 제올라이트를 이론적으로 예측하고 설계해 지금까지 알려진 구조 중 가장 복잡한 구조를 가진 제올라이트를 합성하는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

촉매나 이온 교환제 등으로 널리 활용되고 있는 물질인 제올라이트는 300만 종 이상의 서로 다른 구조가 존재하지만, 지금까지 230여 종만이 구조가 밝혀진 상태다. 구조가 밝혀진 물질 역시 처음부터 설계해서 만들어진 것이 아니라 실험 중에 우연히 만들어진 경우로, 필요에 따라 구조를 바꿔 합성하는 일이 어려운 것으로 알려져 있다.

홍 교수팀은 일정한 규칙성을 가지고 구조를 확장하는 'RHO' 제올라이트 군을 바탕으로 컴퓨터 모델링을 이용해 더욱 확장된 가상의 구조들을 예측하고 설계했다. 또 이 제올라이트를 합성하기 위해 구조유도물질을 선택적으로 조절하는 한편, 실리카와 알루미나, 물 등의 함량을 조절하는 합성방법을 이용해 새로운 제올라이트 2종을 합성하는 데 성공했다.

각각 'PST-26'과 'PST-28'로 이름 붙여진 이 제올라이트는 지금까지 알려진 제올라이트 중 가장 큰 단위 격자 부피를 가졌으며, 결정학적으로 가장 복잡한 구조로 이뤄져 있다고 연구팀은 설명했다.

홍석봉 교수는 "기존에 단순히 우연으로만 이루어지던 제올라이트 합성방식에서 벗어나 특정구조를 예측하고 설계를 통해 원하는 구조의 제올라이트 합성이 실제로 가능하다는 사실을 증명했다"고 말했다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr