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제올라이트 분리막의 실용화와 향후 전개

전문가 제언: ○ 제올라이트는 견고하고 규칙적으로 배열된 다공성 결정으로서 다른 재료에 비해서 세공크기 등 구조의 선택 사항이 크고 친수성, 소수성 등의 조성도 제어 가능하며 분리대상의 폭도 매우 넓다.

○ 본 보고서는 제올라이트 분리막 시스템에 대해 바이오연료 등의 정제를 목적으로 실용화를 추진 중인 Hitachi Zosen의 연구를 중심으로 현재의 기술수준을 소개한 내용으로서 향후 우리나라의 관련 연구의 기초자료로서 유용한 자료로 생각된다. 아울러 본 보고서에 인용된 주요 연구 성과는 NEDO 위탁사업의 일환이며 우리나라도 관련분야 연구에 정부차원의 보다 많은 관심이 필요하다.

○ 한국에너지기술연구원과 포항공대는 21세기 프런티어 연구개발사업의 일환인 “제올라이트 막을 이용한 이산화탄소 분리기술 개발”을 통해 투과증발공정 등에 의한 알코올 탈수공정(2017년), 이산화탄소/물 분리성능에 의한 천연가스 칼로리-업 공정과 연소 후 배출가스 이산화탄소 회수공정(2020년)을 확립할 계획이다.

○ 이 외에도 MFI형 제올라이트 분리막을 이용한 에틸벤젠/파라자일렌 분리에 대한 연구(연세대), 친수성 제어된 초박형 마이크로 기공성 무기질 이산화탄소 분리막 개발(충남대) 및 분리막을 이용한 고효율 막반응기 개발(한국에너지기술연구원) 등의 흡착 및 촉매 제조분야 등에서 연구개발이 활발히 진행 중이다.

○ 제올라이트 막에 대한 니즈는 산의 탈수, 각종 탄화수소혼합물의 분리 등 다방면에 걸쳐 앞으로도 계속 새로운 막과 그 응용기술이 제안될 것이며 이에 대한 대응이 필요하다. 또한 고체촉매 반응기와 분리를 조합한 반응분리 및 세공 내 금속양이온의 도입에 의한 높은 투과선택성 활용 등은 향후 응용전개가 기대되는 핵심영역이므로 이들에 대한 산학연의 긴밀한 협조와 함께 정부차원의 많은 관심이 필요하다.

저자: Kazuhiro Yano et al
자료유형: 학술정보