‘나프타’ 원천 물질, 석유 없이 만들었다···국내 연구진, 이산화탄소 활용한 신공정 개발
2026.04.28 12:00
미국·이란 전쟁과 맞물려 주목
국내 연구진이 플라스틱과 비닐의 원료인 나프타의 원천 물질을 석유 없이 인공 제조하는 데 성공했다. 미국·이란 전쟁으로 중동발 나프타 수급 불안이 커지는 상황에서 이번 연구 결과에 시선이 쏠린다.
한국화학연구원 김정랑 박사가 이끄는 연구진은 이산화탄소를 나프타나 휘발유의 원천 물질인 ‘액체 탄화수소’로 바꾸는 기술을 개발해 국제학술지 ‘ACS 서스테이너블 케미스트리 앤드 엔지니어링’에 게재했다고 28일 밝혔다. 이번 연구는 GS건설·한화토털에너지스와 공동 수행됐다.
연구진 기술의 핵심은 중간단계 공정 없이 수소에 이산화탄소를 직접 반응 시켜 액체 탄화수소를 만든 것이다. 기존 다른 연구진도 비슷한 유형의 기술을 고안한 적이 있지만 공정이 복잡했다. 이산화탄소를 일단 일산화탄소로 바꾼 뒤 액체 탄화수소를 제조했다. 이 과정에서 800도의 고온이 필요했다. 공정이 복잡하고 고온이 필요하면 설비를 구축하고 유지·보수하는 데 큰 비용이 들어간다.
연구진은 이런 문제를 특수 촉매로 해결했다. 촉매는 기존 공정보다 낮은 온도인 300도에서 이산화탄소와 수소가 중간 단계 없이 바로 반응해 액체 탄화수소를 만들도록 했다. 초고온이 불필요하고 공정도 단순해져 액체 탄화수소 생성에 들어가는 비용이 줄었다.
이번 기술은 미국·이란 전쟁과 맞물려 특히 주목된다. 최근 중동발 나프타 수입이 차질을 빚으면서 플라스틱과 비닐 등 석유화학제품 공급 불안이 커지고 있기 때문이다. 한국은 나프타 수요량 45%를 수입에 의존하는 상황이어서 국외적 요인에 따른 수급 불안 가능성은 상시 존재한다.
이 때문에 연구진이 내놓은 이번 기술이 최근 ‘실증 단계’에 들어섰다는 점은 특히 의미가 크다. 연구진은 “(실증용) 시범 설비에서 액체 탄화수소를 하루 50㎏ 생산하는 데 성공했다”고 밝혔다.
과학계에서 새 기술은 실험실 연구, 실증, 상용화 단계를 순차적으로 거쳐 실제 제품으로 나온다. 연구진 기술이 실증 단계라는 것은 단순 아이디어 차원을 넘어 국내에서 액체 탄화수소를 대량 생산할 수 있는 단계에 접근하고 있다는 얘기다. 이는 에너지 안보 강화를 기대할 수 있다는 뜻이다. 연구진은 2030년대 초반쯤에 연간 10만t의 액체 탄화수소를 상용 생산하기 위해 노력할 것이라고 설명했다.
액체 탄화수소를 인공 제조하는 이번 기술은 온실가스인 이산화탄소를 사용한다는 점에서 기후변화 대응에도 도움이 된다. 발전소나 산업체에서 나오는 이산화탄소가 대기 중으로 배출되지 않도록 하기 때문이다. 연구진은 “탄소중립 실현 기술의 핵심 요소가 될 것”이라고 밝혔다.
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