"실제 석유화학 공정 적용 결과 극미량의 불순물만 제거"
최민기·김형준 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀은 효소와 같은 원리로 반응물을 선택적으로 전환할 수 있는 고성능 산업용 촉매를 개발했다고 30일 밝혔다.
효소는 몸속의 다양한 생명활동에 관여하는 단백질의 기능을 돕는 역할을 한다. 구조상 특정 단백질과 선택적으로 반응하기 때문에 신체는 여러 종류의 단백질 중 활성화가 필요한 단백질에 맞는 효소를 분비한다.
촉매는 화학반응을 촉진해주는 역할을 하는 보조 물질이다. 효소에 비해 특정 물질을 선택해 반응을 촉진하는 능력이 떨어진다. 그렇다고 자연계 효소를 사용할 수는 없다. 산업 현장에서 쓰이는 물질은 열화학적 안정성이 뛰어나 고온, 고압 공정 등을 버틸 수 있어야 하는데, 효소는 안정성이 떨어지기 때문이다.
연구팀은 단백질처럼 부드럽고 유연하면서도 열화학적 안정성이 높은 ‘폴리페닐렌설파이드(PPS)’라는 플라스틱 물질을 이용해 새로운 촉매를 만들었다. 이 촉매는 특정 물질을 선택해 반응할 수 있는 효소의 장점을 모방하면서도 기존 촉매보다 안정성까지 높였다. 현재 널리 쓰이고 있는 촉매인 팔라듐(Pd) 촉매와 비교한 결과, 반응 선택도는 2배, 안정성은 10배 이상 높은 것으로 나타났다.
이 촉매를 실제 석유화학 공정에 적용한 결과 극미량 섞인 불순물인 아세틸렌만 선택적으로 제거됐다.
최 교수는 "자연계 효소를 모방하면서도 우수한 안정성을 갖는 촉매는 세계적으로 보고된 바가 없던 새로운 개념"이라며 "향후 높은 선택도가 필요한 다양한 화학반응에 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.
연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 8일 게재됐다.
July 30, 2020 at 02:10PM
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KAIST, 생체 효소 장점 모방한 新촉매 개발 - 조선비즈
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