UNIST는 오현철 화학과 교수팀이 이은성 서울대 화학부 교수팀과 이온 교환 방식을 통해 다공성 물질인 금속 유기 골격체(MOF)의 기공을 0.01㎚ 단위까지 조절할 수 있다는 사실을 밝혀냈다고 12일 밝혔다.
수소의 동위원소인 중수소는 핵융합 발전, 반도체 공정 등에 쓰일 수 있는 자원이다.
자연계 전체 수소 중 0.015%만 존재하는 데다 일반 수소와 성질이 비슷해 분리가 까다롭다.
다공성 신소재인 금속 유기 골격체의 기공을 활용하면 중수소와 수소를 분리할 수 있는데, 분리 효율을 높이기 위해서는 체 역할을 하는 기공 크기를 잘 맞춰야 한다.
특히 수소와 중수소는 크기가 0.3㎚ 수준으로 작기 때문에 0.01㎚ 수준에서 초정밀 조절이 이뤄져야 한다.
공동연구팀은 금속 유기 골격체인 JCM-1 소재의 이온을 질산염이온에서 염화물이온으로 교환해 기공 입구의 크기를 약 0.39㎚에서 0.36㎚로 조절하는 데 성공했다.
연구팀은 염화물이온이 질산염이온보다 기공과 연결된 외부 골격체를 더 강하게 안쪽으로 끌어당기게 되고, 그 결과 기공 입구 크기가 변화했다고 분석했다. 이다예기자
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