우리 연구진이 폐페트병에서 얻은 성분을 유용한 화학원료인 '포름산염'으로 전환하는 촉매를 개발했다. 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 진종성 박사팀이 최명룡 경상국립대 교수, 장즈창 국립타이완과기대 교수팀과 공동으로 폐페트병에서 얻은 성분을 포름산염으로 전환하는 촉매를 개발하고, 작동 원리를 규명했다고 밝혔다. 폐페트병을 화학적으로 분해하면 '테레프탈산'과 '에틸렌글리콜'을 얻을 수 있으며, 에틸렌글리콜은 물과 잘 섞이고 끓는점이 높아 분리·회수가 어렵다. 이에 연구팀은 에틸렌글리콜을 직접 분리하는 대신 유용한 화학원료인 '포름산염'으로 전환해 폐페트병 자원 활용도를 높였다.

연구팀은 얇은 판 형태 산화니켈(NiO) 표면에 루테늄(Ru) 원자를 하나씩 고정한 '단일원자 촉매'를 개발하고, 이산화탄소 레이저를 약 10분간 쪼여 제작했다. 촉매 표면에 존재하는 물질의 종류와 분포를 정밀 분석하고, 반응 과정에서 생성되는 중간물질을 확인한 결과, 루테늄과 산화니켈이 맞닿은 부분이 중간물질을 안정적으로 붙잡아 포름산염 생성을 촉진한다는 점을 밝혔다. 개발한 촉매는 포름산염 전환 실험에서 패러데이 효율 86.37%를 기록했으며, 실제 폐페트병을 분해한 용액을 사용한 실험에서도 25시간씩 12회, 총 300시간 동안 안정적인 촉매 성능을 유지했다.

진종성 박사는 “앞으로 다양한 친환경 촉매의 작동 원리를 밝히고 설계 방향을 제시하는 데 이 분석 기술을 활용하겠다”고 밝혔고, 최명룡 교수는 “폐플라스틱을 다시 유용한 화학원료로 전환하는 고효율 자원화 촉매 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다. 뉴시스에 따르면, 이번 연구성과는 화학 분야 국제학술지 앙게반테 케미 국제판에 실렸다.