홍석봉 포스텍 환경공학부 교수(왼쪽 세번째) 연구팀 [포스텍 제공]
[포항=일요신문] 임병섭 기자 = 포스텍(POSTECH·포항공과대학교)은 홍석봉 환경공학부 교수 팀이 지금까지 알려진 제올라이트 구조 중 가장 복잡한 구조를 가진 제올라이트를 합성하는데 성공했다고 31일 밝혔다.
촉매나 이온교환제 등으로 널리 활용되고 있는 제올라이트는 300만 종 이상의 서로 다른 구조가 존재하지만 지금까지 230여 종만이 구조가 밝혀진 상태다.
구조가 밝혀진 물질 역시 처음부터 설계해 만들어진 것이 아니라 실험 중 우연히 만들어진 경우로, 필요에 따라 구조를 바꿔 합성하는 일은 어려운 것으로 알려졌다.
홍 교수팀은 일정한 규칙성을 가지고 구조를 확장하는 ‘RHO 제올라이트 군’을 바탕으로 컴퓨터 모델링을 이용, 더욱 확장된 가상의 구조들을 예측하고 설계했다.
또 이 제올라이트를 합성하기 위해 구조유도물질을 선택적으로 조절하는 한편 실리카와 알루미나, 물 함량을 조절하는 합성방법을 이용해 새로운 제올라이트 2종 합성에 성공했다.
각각 ‘PST-26’과 ‘PST-28’로 명명된 이 제올라이트는 지금까지 알려진 제올라이트 중 가장 큰 단위격자 부피를 가졌으며 결정학적으로도 가장 복잡한 구조로 이뤄져 있다고 연구팀은 설명했다.
홍석봉 교수는 “기존에 단순히 우연으로만 이뤄지던 제올라이트 합성방식에서 벗어나 특정 구조를 예측하고 설계를 통해 원하는 구조의 제올라이트 합성이 실제로 가능하다는 사실을 성공적으로 증명했다”고 말했다.
한편 이번 성과는 화학분야의 세계적 권위지 안게반테 케미(Angewandte Chemie)를 통해 ‘주요 논문’으로 발표됐다.
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