【드래곤 스포츠】 보증업체놀이터추천홍보 : 프로그램제작판매제작의뢰 : 스포츠분석 : 무료스포츠중계tv : 섹시bj움짤 : 뉴스 : 안구정화

로그인

글쓰기

[IT뉴스]"끓이지 않고도 정유가 된다"… 카이스트 연구진, 분리막 기술 개발

온카뱅크관리자

2026-06-25 09:37:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 카이스트 고동연 박사 연구팀, 증류 정유 공정을 상온에서 고분자 박막으로 걸러내는 '분자 정유' 기술 개발 원유 안 중유류가 분리막 안 구멍에 달라붙어 체 기능하는 미세통로 형성, 이 통로로 가벼운 석유 성분 분리 분리막 공정 추가하면 현재 정유 방식에 비해 에너지 31.6%, 이산화탄소 배출량 37.6%, 운영비 36% 감축 
 <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
 <section dmcf-sid="BltecnDgD5">
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="850e73053b7f2debf921f34034efdb063bf375e778fc6077cff1b2b024b4f032" dmcf-pid="bSFdkLwamZ" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="고동연 카이스트 교수가 지난 22일 과기정통부 브리핑룸에서 '끓이지 않고 정유하는 분리막 기술'을 발표하고 있다. 과학기술정보통신부 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092832685ljmw.jpg" data-org-width="1044" dmcf-mid="7CEh5TFYmF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092832685ljmw.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 고동연 카이스트 교수가 지난 22일 과기정통부 브리핑룸에서 '끓이지 않고 정유하는 분리막 기술'을 발표하고 있다. 과학기술정보통신부 제공
 </figcaption>
 </figure>
 원유를 고분자 분리막으로 여과해 경질 석유제품을 분리하는 기술을 국내 연구팀이 개발했다.
 상용화하면 끓여서 분리하는 현재 정유 공정의 에너지 사용량·이산화탄소 배출량· 운영비 등을 크게 절감할 것으로 기대를 모은다.
 과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈)는 24일 카이스트 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 원유를 끓이지 않고 값싼 고분자 분리막으로 상온에서 정밀하게 걸러 내는 데 성공했다고 밝혔다.
 그동안 원유 정제는 350도 이상으로 가열한 뒤 식히면서 석유제품 별로 끓는점이 다른 점을 이용해 나프타, 휘발유 등을 분리하는 고에너지 소비형 정유 공정이 주류를 이뤘다.
 이 방식으로 소비하는 에너지는 1GW급 대형 원자력 발전소 약 130기가 1년 내내 생산하는 전력량인 연간 1100TWh(테라와트시)에 달한다.
 원유를 분리막으로 정유하는 연구는 세계 각국에서 여러차례 추진했으나, 분자 단위의 초정밀 분리를 구현하려면 분리막 표면에 머리카락 두께보다 훨씬 얇은 선택층을 반드시 코팅해야 한다는 것이 정설이어서 고비용과 코팅 결함 문제를 풀지 못했다.
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="777b2f8fd9f411b9e8663b0386f321d3119f5b17329169ee4337791129a0cfb3" dmcf-pid="8HzaOchDIT" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="원유 정제 과정에 분리막이 설치될 경우 공정의 변화. 과기정통부 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092833968iygm.jpg" data-org-width="1187" dmcf-mid="ziq8LxaeOt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092833968iygm.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 원유 정제 과정에 분리막이 설치될 경우 공정의 변화. 과기정통부 제공
 </figcaption>
 </figure>
 고동연 교수 연구팀은 그동안의 방식과 달리 코팅하지 않은 값싼 다공성 판(PAN, 고분자) 막에 원유를 그대로 흘려보내는 연구를 했다.
 그 결과 원유 속 무거운 기름 성분이 판(PAN)막 내 15~18나노미터(nm) 크기의 구멍에 들러붙으면서 정교한 미세통로(약 2나노미터)를 형성해 가벼운 기름들을 걸러내는 데 성공했다. 판(PAN)은 합성섬유의 기초 소재이며 15~18나노미터 구멍은 분자 수준에서는 운동장 만큼 넓은 크기다.
 애초 연구팀은 판이 분자를 거를 수 없을 것으로 예상했으나, 최근 분리막을 연구한 여러 논문들의 결과가 다른 선택층들이 존재해도 투과물들은 비슷하다는 점에 착안해 판 지지층도 걸러내는 기능이 있을 가능성을 확인하려고 이 연구를 진행했다고 한다.
 고동연 교수는 지난 22일 과기정통부 사전 브리핑에서 "분리막 투과를 시작하고 5~10분이 지나자 분리막 안에 있던 중질한 성분들이 순식간에 걸러지고 맑은 나프타, 휘발유 같은 성분들이 농축된 투과액이 나왔다"고 밝혔다.
 고 교수는 "판 막이 체 기능을 하는 것은 기공 안에 긴 탄화수소 사슬 분자(왁스 성분의 파라핀)가 안정적으로 붙어 있기 때문"이라며 "탄소 사슬의 길이가 늘어나면 녹는 점 혹은 어는 점이 상온보다 높아지는 지점이 존재하고, 딱딱한 결정 상태보다 중간 상태인 회전자 상태로 존재해 기공이 끝까지 막히지 않고 원유가 투과하는 길이 됐다"고 덧붙였다.
 이어 그는 "상식적으로 생각할 수 없는 일이었다. 28일 동안 운전해도 안정적으로 유지했다"며 "어떻게 다공성 필터가 정교한 체 기능을 하는지, 기공 안에 도대체 무엇이 어떻게 쌓이는지 등 원인을 밝히는데 4년여가 걸렸다"고 밝혔다.
 고 교수 연구팀의 발표자료를 보면, 프로세스 시뮬레이션상 이 분리막을 사용할 경우 에너지는 30%, 냉각수 21%, 이산화탄소 배출량은 38% 각각 줄일 수 있다. 또 이런 하이브리드형 증류탑으로 운전하면 연간 비용은 약 36%까지 줄일 수 있었다.
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5c261608704b39ae3fc2546d8875babcef5e7c3f166d4ae6dcc90e065622a61b" dmcf-pid="GETVJ6Lxss" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="증류 공정에 분리막을 설치할 경우 예상하는 저감효과. 과기정통부 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092835230jnxs.jpg" data-org-width="1187" dmcf-mid="qXqNIklwr1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/daejonilbo/20260625092835230jnxs.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 증류 공정에 분리막을 설치할 경우 예상하는 저감효과. 과기정통부 제공
 </figcaption>
 </figure>
 과기정통부 관계자는 "이번 연구는 원유를 분리막으로 투과시킨 뒤 증류탑에서 끓이면 우리가 사용하는 석유제품이 되는데 현재 정유 방식보다 에너지가 약 30% 저감할 수 있다는 것"이라며 "빠르면 3~5년이면 산업 현장에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.
 이 연구논문(Crude Oil Fractionation by Means of Mesoporous Polyacrylonitrile Membranes)은 최지훈 박사(제1저자, 카이스트), 서혁준 박사(제1저자, 카이스트), 이민용 박사과정생(카이스트), 신웅철 연구원(HD현대오일뱅크), 최재민 석사과정생(카이스트), 최건우 박사(카이스트), 장민준 박사과정생(카이스트), 임성갑 교수(카이스트), 이재우 교수(교신저자, 카이스트), 라이언 라이블리 교수(교신저자, 미 조지아공대), 고동연 교수(교신저자, 카이스트)가 참여했다.
 이 연구는 과기정통부 지원 사업으로 수행했으며, 성과는 세계 최고 권위의 국제학술지인 '네이처(Nature)'에 25일 자정(런던 현지시간 24일 오후 4시)에 게재됐다.
 </section> 
 </div> 
 Copyright © 대전일보. 무단전재 및 재배포 금지.

댓글 총 0개

이번주 포인트랭킹

매주 일요일 밤 0시에 랭킹을 초기화합니다.

14,000상품권
23,000상품권
32,000상품권

업체홍보/구인 더보기

지식/노하우 더보기

판매의뢰 더보기

포토 더보기