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희토류착체 촉매 활용 신규 고분자 합성

전문가 제언: ○ 메탈로센 촉매는 1980년 Kaminsky 등에 의해서 발견되어 그 후 실용화를 위한 연구가 급속히 진행되었다. 현재에는 다수의 메이커들에 의해 공업화되어 오고 있다. 메탈로센 촉매의 특징은 싱글사이트(single-site) 촉매이므로 생성되는 폴리올레핀 분자구조가 균일하다. 분자구조 제어가 가능하고 착체설계에 의해 새로운 고분자를 탄생시킬 수가 있다.

○ 이와 같이 폴리올레핀 산업에 큰 영향을 준 메탈로센 촉매를 계기로 폴리올레핀 제조용 촉매로서 균일계 착체촉매가 주목을 받고 있다. 최근에는 메탈로센 촉매와는 달리 싸이클로펜타디엔 환(環)을 배위자로 갖지 않는 금속착체촉매인 포스트메탈로센 촉매에 대해 활발한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 희토류 원소는 독특한 전자상태와 이온 반경을 가지고 있기 때문에 희토류를 중심 촉매로 한 유기 희토류 착체는 기존의 천이금속착체에는 없는 특이한 촉매활성을 나타내는 것으로 밝혀지고 있다. 그와 같은 유기 희토류 착체를 이용하여 새로운 촉매 개발과 신규 고분자 재료 합성 등에 대하여 연구가 활발히 진행되고 있다.

○ 포스트메탈로센 촉매의 연구개발은 현재 세계적으로 급속히 진행되고 있다. 많은 연구결과가 보고되고 있으나, 아직은 그 개발 방향성이 명확하지 못하다. 그 출구를 찾는 것이 금후의 과제라고 생각한다. 새로운 물성과 소재의 가능성은 분명 많으나, 경제성 있게 대량생산으로 공업화 할 수 있는 목표 설정이 중요하다. 그러나 포스트메탈로센 촉매는 폴리올레핀의 고성능화나 지금까지 알려지지 않은 신소재 창출에 무한한 가능성을 가진 것만큼은 분명하다.

○ 가장 널리 사용되고 있는 지글러-나타 촉매의 경우 일부 자체 제조도 가능하나 대부분 수입에 의존하고 있다. 품질과 경제성 측면에서 불가피한 점도 현실이다. 그러나 미래 촉매에 해당하는 신규 촉매에 대하여는 산학연이 합심하여 적극적으로 개발하고 공업화 해나가는 것이 국가 경쟁력 및 생존을 위해 필수적이라 생각된다.

저자: Zhaomin Hou, Masanori Takimoto
자료유형: 학술정보