꿈의 에너지 `인공태양`의 핵심연료인 수소와 중수소를 고온에서도 분리하는 새로운 시스템이 개발됐다.

　가스 흡수의 유연성을 가진 `다공성 물질`을 활용해 온도에 따라 다른 기공크기를 나타나게 하고， 그 결과 고온에서도 중수소 분리 효율이 존재함을 세계 최초로 보여 줬다.

　경남과학기술대학교 에너지공학과 오현철 교수팀은 국소적 유연성을 가진 다공성 물질인 `금속-유기 골격체(MOF)`를 활용해 고온에서도 중수소를 효율적으로 분리하는 시스템을 개발했다. 이번 연구는 최경민 숙명여대 교수， 마이클 허셔(Michael Hirscher) 막스플랑크연구소 박사팀이 공동으로 진행했으며 윤민영 경북대 교수가 참여했다.

　이번에 개발한 시스템은 중수소를 분리하는 원리인 `운동 양자체(KQS) 효과`를 고온에서도 구현한 최초의 기술로 주목받고 있다. 이 내용은 미국화학회지(JACS)(Impact Factor 14.695) 온라인 속보(11월 21일자)로 공개됐다.

　중수소는 수소에 중성자가 하나 더 있는 수소의 동위원소다. 이 물질은 미래 에너지원으로 꼽히는 핵융합 발전의 핵심원료이자， 원자력 발전과 연구용 장비 등에 쓰이는 대체 불가능한 자원이다. 그러나 지구상에 존재하는 중수소는 전체 수소 중 0.016%로 극히 미미하다. 또 수소 혼합물에서 중수소를 분리하기도 어려워 매우 비싸다.

　최경민 숙명여대 교수는 "국소적인 유연성을 가진 금속-유기 골격체의 기공 크기가 온도에 따라 변하는 역동적인 구조를 잘 파악하면 동위원소의 분리를 효율적으로 얻을 수 있다"고 설명했다.

　오현철 경남과기대 교수는 "일반적으로 100K 근방 고온에서 운동양자체 효과를 적용해 동위원소를 분리하는 것은 불가능하다고 생각돼 왔다"며 "하지만 이번에 개발한 물질을 활용하면 고온에서도 운동양자체 효과를 활용해 동위원소분리가 가능하다는 점을 세계 최초로 보여준 결과이다. 이는 세계 정밀기체분리시장을 선점할 수 있는 기반이 된다는 데 큰 의의가 있다"고 기대했다.

　이번 연구는 한국연구재단이 주관하는 중견연구자지원사업， 해외대형연구시설활용연구지원 등의 지원으로 수행됐다.