동아대 연구팀, 재사용 가능 '이온성 액체 하이드레이트 첨가제' 개발

회수 및 재사용 가능한 특성
하이드레이트 형성 속도 획기적 향상
가스 저장 및 탄소 포집 활용 기대

이종환 석사과정생, 조연수 석사과정생, 강효 교수, 사정훈 교수./동아대 제공

동아대 사정훈·강효 교수 연구팀이 회수 및 재사용이 가능한 '이온성 액체 기반 가스 하이드레이트 첨가제'를 개발했다.

동아대학교 화학공학과(BK21 FOUR) 사정훈·강효 교수 연구팀이 회수 및 재사용 가능한 '이온성 액체 기반 가스 하이드레이트 형성 첨가제'를 개발했다고 26일 밝혔다.

이 연구에는 사정훈 교수(교신저자), 강효 교수(공동교신저자)를 비롯해 이종환·조연수 석사과정생이 참여했다.

이번 성과는 화학공학 전문 국제학술지 'Separation and Purification Technology'에 논문으로 게재됐다. 가스 하이드레이트는 천연가스 저장 및 수송에 활용될 차세대 물질이지만, 느린 형성 속도로 인해 실제 공정에 적용되지 못하고 있다.

연구팀은 상온에서 액체 상태인 이온성 액체가 물 분자 간 수소 결합 네트워크를 변형시키는 원리를 활용했다. 이를 통해 하이드레이트의 핵 생성 및 결정 성장 속도를 획기적으로 향상시켰다.

또한, 이미다졸륨 기반 이온성 액체의 자성 및 온도 감응성을 바탕으로 공정 후 쉽게 회수 및 재사용 가능한 특성을 보고하며, 이를 '지속가능한 신개념 첨가제'로서 제시했다.

사정훈 교수는 "이온성 액체의 독특한 성질을 이용해 회수 및 재사용 가능한 하이드레이트 첨가제를 개발했다"며 "앞으로 하이드레이트 기반 천연가스 저장 및 탄소 포집, 수처리 분야로의 활용이 기대된다"고 말했다.

강효 교수는 "자성 및 온도 감응성을 갖는 이온성 액체를 도입함으로써 기존 하이드레이트 첨가제의 한계를 넘어서는 지속가능한 하이드레이트 촉진 전략을 제시했다"며 "첨가제의 구조적 설계 방안을 통해 하이드레이트가 다양한 분야로 활용될 수 있기를 기대한다"고 말했다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@