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아스팔텐 분자모델의 구축 - 평균 분자구조 해석법 -

전문가 제언: ○ 아스팔텐은 석유의 성분으로, 그 거동과 구조가 압력, 온도 및 기름의 성분에 따라 변화한다. 이 변화 중의 하나가 나노 크기의 고체로 석출하여 콜로이드형태로 원유 속에 현탁되는 것으로서, 이는 유정의 배관과 같은 생산설비에 침착하는 성질이 있어 채유공을 막을 뿐만 아니라, 원유에 높은 점성을 주어 그 생산을 저해하기도 한다.

○ 이 문제가 부각된 이후 수십 년에 걸쳐, 석유회사, 연구소, 대학 등에서 이 문제를 해결하기 위한 연구가 수행되었지만, 아스팔텐이 언제, 어디서, 어떻게, 왜 석출하는가의 원인규명과, 일단 석출한 것을 어떻게 해야 하는가에 대한 이해가 아직 제한적이다.

○ 아스팔텐은 석유정제 후에 남는 아스팔트의 주성분으로서 현재로는 도로포장재로 주로 활용되고 있다. 그러나 최근에 이르러서 서부텍사스 중질유가 배럴당 100달러를 돌파하는 등, 석유자원에 대한 수요가 크게 증가하고 있고, 중질유를 분해하여 휘발유와 같은 부가가치가 높은 제품의 생산을 늘리기 위한 석유정제 고도화가 각 정유회사별로 진행되고 있다.

○ 일본은 NEDO(신에너지ㆍ산업기술총합개발기구)를 통하여 아스팔텐의 에너지자원화를 위한 노력을 기울이고 있다. 그 노력 가운데 하나가 최근에 이르러 급격한 발전을 보이고 있는 계산화학을 이용하여 아스팔텐의 분자구조를 밝혀, 가장 효과적인 분해방법을 찾고자하는 것이다.

○ 우리나라는 산유국이 아니기 때문에 이런 분야에 대한 연구가 많지 않다. 그러나 세계에는 오리멀전(Orimulsion)을 비롯하여 고형 성분이 많은 타르샌드(tar sand)라든가 혈암과 같은 석유자원이 많은 만큼, 우리나라가 강점을 가지고 있는 나노기술과 접목된 초미립자 촉매이용과 같은 분야에 정부의 투자가 필요한 시점이다.

저자: Shinya SATO
자료유형: 학술정보