강성구 울산대 교수팀·오현철 경상국립대 교수팀과 공동 연구

숙명여자대학교(총장 장윤금)는 최경민 화공생명공학부 교수팀이 중수소에 의해서만 흡착하는 사이트를 가진 다공성 물질인 '금속-유기 골격체(MOF)'를 활용해 중수소 분리 효율을 비약적으로 높인 시스템을 개발했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 오현철 경상국립대 교수팀, 강성구 울산대 교수팀과 공동으로 진행한 결과다.

이번 연구를 통해 바이오메디컬 이미징(Biomedical Imaging), 암 치료 등의 의료 분야, 비방사성 동위원소 추적 및 중성자 산란 등의 과학 분야, 핵융합 발전 등에 응용되는 중수소를 세계 최대의 효율로 분리하는 시스템이 개발됐다. 중수소만 선택적으로 흡착하는 사이트를 가진 '다공성 물질'을 활용하여 세계 최대의 수소 동위원소 분리 효율을 구현했다.

이번에 개발한 시스템은 중수소의 흡착 밀도가 수소보다 높아 1D 채널 형태의 다공질 내부 표면에 중수소가 더 가깝게 흡착하게 되고 그 결과 채널 중간에 중수소만 들어갈 수 있는 기공을 만들어 중수소 분리 효율을 세계 최대로 구현한 기술로 주목받고 있다.

이 내용은 저명 학술지 '미국화학회지(JACS)'(Impact Factor 14.612)의 표지 전면을 장식했다. 논문('Exploiting the Specific Isotope-Selective Adsorption of Metal-Organic Framework for Hydrogen Isotope Separation')은 한국 시각으로 지난 19일 공개됐다.

최경민 교수는 "이번에 개발한 시스템은 매우 저렴한 소재를 이용해 동위원소 분리 효율을 측정했다는 점에서 큰 의의가 있다"며 "이를 통해 대용량 수소 동위원소 분리가 가능할 것으로 보인다"고 강조했다.

강성구 울산대 교수도 "흡착 밀도를 실험적으로 측정하는 것이 불가능한 상황에서 고밀도 흡착이 가능하다는 것을 전산모사로 증명해낸 의미 있는 결과였다"고 설명했다.