지난해 12월 한화케미칼은 국가기술표준원으로부터 신기술 인증을 획득했습니다. “메탈로센 하이브리드 촉매 시스템”이라는 신기술은 차세대 촉매로 주목받고 있고 고부가 화학제품을 생산하는데 사용되는 메탈로센을 이용한 것입니다. 기존의 단일 촉매와 비교해봤을 때, 강도와 가공성의 측면에서 큰 성과를 이루어낼 것으로 예상되는데요. 사실 이렇게 이야기만 들으면 복잡하게만 들립니다. 그래서 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 한화케미칼의 신기술, 메탈로센 하이브리드 촉매 시스템에 대해 알아보는 시간을 준비해보았습니다!
메탈로센의 #역사
▲ 메탈로센(좌)/ 페로센(우), 출처: https://en.wikipedia.org
1951년 Kealy와 Pauson이 원래 합성하고자 하는 물질 대신 얻은 것이 페로센(Ferrocene)이었고, 그로부터 메탈로센(Metallocene)이 시작되었습니다. 위의 그림 중 왼쪽에 있는 화학 구조식이 바로 메탈로센의 구조식이고 가운데 “M”의 위치에 철(Fe) 이외에도 다양한 금속물질을 사용할 수 있는데요, 그 종류에 따라 고분자 합성반응을 변화시킬 수 있습니다. 하지만 촉매로서의 기능을 하기에 메탈로센은 부족하기 때문에 여러 단계의 중합반응을 거쳐 촉매로 거듭나야만 합니다. 물론 이번 신기술을 이해하는데 복잡한 화학구조가 필요한 것은 아니지만 기반이 되는 메탈로센이 저렇게 생겼구나! 정도만 알고 계신다면 좋을 것 같습니다.
촉매(Catalyst)의 #정의
▲ 출처: 두산백과, http://www,doopedia.co.kr
촉매(Catalyst)란 화학반응이 일어나는데 있어서 반응을 수월하게 도와주는 물질을 말합니다. 비유를 통해 설명을 드리자면 언덕이 높은 산을 올라가는 것보다 낮은 산을 올라가는 것이 더 수월하고 빨리 진행되겠죠? 촉매란 높은 언덕을 낮은 언덕으로 바꿔주는 역할을 하는 물질입니다. 그렇다면 메탈로센이 어떻게 촉매로 작용할 수 있었는지 알아보도록 하겠습니다.
다재다능한 #메탈로센 촉매(Metallocene catalyst)
1955년 올레핀 합성에 성공하고, 1973년 물의 첨가로 활용도가 점점 높아지면서 주목받기 시작한 메탈로센 촉매는 1979년 MAO라는 조촉매와 결합해 매우 활발하게 촉매작용을 할 수 있는 촉매로 거듭나게 됩니다. 또한 메탈로센 화합물을 이용하여 비닐부터 우리가 신고 있는 운동화 그리고 전선 등 여러 폴리올레핀을 합성해내면서 메탈로센 촉매에 대한 관심은 점점 높아져 가고 있던 상황입니다.
한화케미칼의 신기술의 #영향력
신기술로 인해 약 50년 이상 고온, 고압 그리고 강한 자극 상황에서도 견뎌낼 수 있는 높은 강도의 제품을 생산함으로써, 기존 기술로 생산했던 제품들의 성능을 많이 발전시킬 수 있다고 평가되고 있습니다. 기존 제품의 질 향상뿐만 아니라 중합기술의 한계로 제조되지 못했던 새로운 고분자 소재를 생산할 수 있다는 점에서 매우 큰 영향력을 행사하고 있는데요. 끊임없이 발전하고 빠르게 변화하는 전 세계 고분자 시장을 주도할 차세대 촉매 신기술 메탈로센 하이브리드 촉매 시스템을 통해 기존의 제품보다 강하고 가공하기 쉬워 다양한 응용이 가능해진 화학제품을 생산해낼 것입니다.
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