김자헌 교수팀, 나노다공성 하이브리드 MOF 개발

1g으로 축구장을 덮을 수 있는 나노다공성 신물질

Science 誌 “고효율 수소저장물질 개발에 새로운 돌파구 열어” 

김자헌 화학과 교수(사진)팀은 美 캘리포니아대(UCLA) 야기(Yaghi) 교수팀과 공동연구를 통해 유기분자와 금속이온을 결합시켜 세계 최대 표면적을 갖는 나노다공성 하이브리드 화합물인 MOF(Metal-Organic Framework)를 개발했다. 이는 1g만으로 축구장 크기의 운동장을 덮을 수 있는 신물질이다.

이번 연구의 우수성은 세계적 학술지인 Science誌 7월 1일 인터넷판에 소개되어 전 세계적으로 입증되었다. 김 교수팀은  2007년에도 세계 최대 수준의 4.7nm 크기의 공동을 갖는 하이브리드 화합물(MOF)을 합성하는데 성공한 바 있다.

다공성물질은 내부에 1∼100㎚ 크기의 빈 공간을 갖는 물질인데, 특히 다공성 하이브리드 MOF는 기공 크기가 균일하고 배열이 규칙적이어서 촉매나 기체 저장물질로 유용하게 이용될 수 있다. 그 중에서도 수소나 온실가스 등을 친환경적이고 경제적으로 분리ㆍ회수ㆍ재사용할 수 있어 세계적으로 연구경쟁이 치열한 상황이다.

이번에 김 교수팀은 기공 크기가 비슷하면서도 훨씬 가벼운 소재를 사용, 적은 양으로 매우 큰 표면적을 구현할 수 있는 합성방법을 신물질 개발에 적용했다. 이번 연구는 교육과학기술부 `21세기 프론티어사업' 고효율 수소에너지 제조저장이용기술개발사업단(단장 김종원)의 지원을 받아 진행됐다. 홍보팀(pr@ssu.ac.kr)