100년 정유 공정 뒤집은 역발상…끓이지 않고 원유 거르는 분리 막 개발

정유 산업은 지난 100년이 넘는 시간 동안 원유를 고온으로 끓여 성분 별로 분리하는 '증류  공 정 '을 기본으로 삼아왔습니다. 

 

하지만 최근 국내 연구진이 원유를 끓이지 않고도 미세한 구멍을 통해 성분별로 걸러낼 수 있는 혁신적인 '분리막' 기술을 세계 최초로 개발하며 패러다임 전환을 예고하고 있습니다. 에너지 소비와 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 이번 연구 성과의 핵심 내용을 살펴보겠습니다.

### 본문 1: 기존 증류 공정의 한계와 역발상의 시작

기존의 정유 공정은 원유를 섭씨 350도 이상으로 가열한 뒤, 끓는점 차이에 따라 LPG, 휘발유, 등유, 경유 등을 분리하는 방식을 사용합니다. 이 과정에서 막대한 양의 열에너지가 소모되며, 이는 전 세계 제조업 에너지 소비의 상당 부분을 차지할 뿐만 아니라 다량의 이산화탄소를 배출하는 원인이 되기도 합니다. 환경 규제가 강화되는 현대 사회에서 이는 반드시 해결해야 할 과제였습니다.

국내 연구진은 이러한 한계를 극복하기 위해 원유를 끓이지 않고 분리할 수 있는 방법을 고민했습니다. 그 해답은 바로 체로 가루를 거르듯 물질을 크기별로 분리하는 '분리막(Membrane)' 기술이었습니다. 

 

하지만 액체 상태의 원유는 수많은 화학 물질이 복잡하게 섞여 있는 데다, 분리막 자체가 원유에 포함된 유기용매에 녹아내리거나 변형되기 쉬워 기존 기술로는 상용화가 불가능에 가까웠습니다.

### 본문 2: 초간극 분리막의 탄소 감축 효과와 미래 가치

연구진은 유기용매에 강하면서도 정밀한 분리가 가능한 유기 금속 구조체(MOF)와 고분자 소재를 결합하여 새로운 형태의 분리막을 완성했습니다. 

 

이 분리막은 원유 성분 중 분자 크기가 매우 작은 물질들까지 끓이지 않고 압력만을 이용해 걸러낼 수 있습니다. 미세한 구멍의 크기를 나노미터 단위로 정밀하게 제어함으로써 가솔린이나 디젤 성분을 효율적으로 선택 분리하는 데 성공한 것입니다.이 기술이 완전히 상용화되면 정유 공정에서 소모되는 에너지를 기존 대비 최대 80% 이상 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다. 

 

이는 정유 공장의 가동 비용을 획기적으로 낮출 뿐만 아니라, 전 지구적인 탄소 중립 목표 달성에도 크게 기여할 수 있는 파괴적 혁신입니다. 100년간 이어져 온 정체된 정유 기술에 대한민국 연구진이 던진 이 역발상의 신기술은 미래 친환경 화학 공업의 새로운 이정표가 될 것입니다.