KAIST '금속 유기골격체 흡착 거동' 실시간 분석 성공
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 강정구 EEWS(에너지·환경·물 지속가능성 연구) 대학원 교수 연구팀이 금속 유기골격체 세부 기공에서 분자 흡착 움직임을 실시간으로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
학계에선 환경파괴를 막기 위해 온실가스인 이산화탄소를 고용량으로 가두기 위한 연구가 활발하다.
관련 기술은 에너지 전달체인 메탄이나 수소 분자를 효율적으로 저장하는 데에도 활용할 수 있다.
기체를 효과적으로 모아두기 위해서는 저장물질 기공구조를 알고 흡착 거동을 이해하는 게 중요하다.
KAIST 연구팀은 엑스선 회절(X-ray diffraction·XRD) 측정 장비와 기체 흡착 측정 장비를 결합한 시스템을 구현했다.
이를 통해 여러 기공을 보유한 금속 유기골격체를 분석하는 데 성공했다.
금속 유기골격체는 단일 기공 형태를 띠지 않는 데다 현재 알려진 물질 중 가장 넓은 비표면적(比表面積)을 가져 기체를 효율적으로 저장할 수 있다.
연구팀은 이번 기술로 기존에 분석할 수 없었던 분자의 순차적 흡착 과정을 확인할 수 있었다고 설명했다.
여기에 더해 기공구조와 분자 종류가 흡착 거동에 어떤 영향을 미치는지 정량적으로 살펴, 어떤 구조의 금속 유기골격체가 저장 소재로 적합한지에 대한 방안도 제시했다.
강정구 교수는 "기공의 화학적 성질과 구조적 특성이 흡착 거동에 미치는 영향을 들여다봤다"며 "세부 기공 수준에서 흡착 거동을 이해할 수 있는 만큼 새로운 개념의 고용량 저장물질을 만드는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업 지원을 받아 수행했다.
조해성 박사가 주도한 연구 논문은 '네이처 케미스트리'(Nature Chemistry) 5월 13일 자 온라인판에 실렸다.
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