안녕하세요? 부자가 되고 싶은 지자비스입니다.
MOF에 대해 들어보신적 있으신가요?
MOF는 최근 미래 기후변화에 대응할 수 있는 소재로 각광받고 있는 이산화탄소 포집물질인데, 최근 이를 개발한 오마르 야기(Omar M. Yaghi) 라는 교수님이 노벨 화학상을 받을 것이라는 예측이 있어서 이슈가 되고 있습니다.
지구 온난화가 가속되고 있는 미래 기후를 바꿀 수 있는 핵심 키가 될 MOF에 대해 알아보겠습니다.
목차
MOF란?
MOF(Metal-Orgarnic Framework)는 금속이온 또는 금속 클러스터와 유기 리간드가 결합하여 형성된 다공성 물질입니다.
인공 숯이라고도 불리며 높은 표면적과 조절 가능한 기공크기를 가지는 구조로 다양한 분야에서 주목받고 있습니다.
MOF의 주요 특징
MOF는 다양한 분야에서 활용 될 수 있는 장점을 가지고 있습니다.
1. 가스 저장 및 분리 : MOF는 수소, 메탄, 이산화탄소 등의 가스를 효율적으로 저장하고 분리하는데 활용 됩니다. 특히 산업 공정에서 배출되는 고온의 배기가스에서 이산화탄소를 포집하는 연구가 진행 중입니다.
2. 촉매 : MOF는 다양한 화학 반응에서 촉매로 사용되며, 반응 속도와 선택성을 향상시키는 데 기여합니다.
3. 에너지 저장 : MOF를 활용한 슈퍼캐패시터 전극 재료 개발이 진행되고 있으며, 이는 에너지 저장 장치의 성능 향상에 기여할 수 있습니다.
4. 센서 및 약물 전달 : MOF의 다공성 구조는 센서 및 약물 전달 시스템에서도 활용 가능성을 보입니다.
MOF vs COF
MOF(Metal-Organic Framework)와 COF(Covalent Organic Framework)는 둘 다 다공성 구조를 가진 기능성 재료이지만, 결합 방식과 소재 특성에서 차이가 있습니다.
- MOF (금속-유기 골격체) : 배위결합
금속 이온 또는 금속 클러스터가 유기 리간드와 결합하여 형성된 다공성 물질
- COF (공유 결합 유기 골격체) : 공유결합
금속 없이, 유기 분자들이 공유 결합을 통해 만들어진 다공성 물질
항목 | MOF | COF |
결합방식 | 금속-유기 프레임워크 | 공유 결합 유기 프레임워크 |
구조적 강도 | 비교적 낮음(금속-유기 결합은 가변적) | 매우 강함 |
열적 안정성 | 중간 수준 | 매우 높음 |
화학적 안정성 | 특정 용매, pH에서 불안정 | 강한 산 염기 및 유기 용매에도 안정 |
면적 | 높은 기공률 | MOF보다 낮음 |
적용분야 | 가스 저장, 촉매, 센서, 약물 전달 | 에너지 저장, 촉매, 멤브레인, 전자 소재 |
MOF 관련주
켐트로스 (Kemtros, 220260)
MOF 관련성: 켐트로스는 유기 리간드의 양산 공정에 성공한 이력이 있습니다. 유기 리간드는 MOF를 구성하는 주요 요소로, 금속 이온과 결합하여 다공성 구조를 형성합니다. 이러한 기술력을 통해 켐트로스는 MOF 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
주가 동향: 2023년 12월, 고체를 종이처럼 접을 수 있는 메타물질 개발 소식이 전해지면서 켐트로스의 주가가 급등한 바 있습니다. 이러한 메타물질 개발에는 유기 리간드와 금속 노드를 합성하여 MOF 구조를 만드는 기술이 활용되었으며, 켐트로스의 관련 기술력이 부각되었습니다.
에이올코리아(AEOL Korea)
MOF 대량 생산: 에이올코리아는 한국화학연구원으로부터 MOF 관련 기술을 이전받아 독자적인 제조 공정을 개발, 연간 500톤 규모의 MOF를 대량 생산할 수 있는 체제를 구축하였습니다.
응용 제품: MOF를 활용한 제습로터, 필터 등 다양한 부품을 개발하여 건물 공조 시스템 등에서 활용하고 있습니다.
소비재 브랜드: MOF의 항균·항곰팡이 성능을 활용한 소비재 브랜드 '모프레쉬(MoFresh)'를 론칭하여, 신선식품 용기 등 다양한 제품을 선보이고 있습니다.
스반테(Svante)
탄소 포집 기술: 스반테는 MOF 기반의 고체 흡착제 기술을 개발하여 산업 배기가스에서 이산화탄소를 효율적으로 포집하는 시스템을 구축하였습니다.
NEWSWIRE.CO.KR
BASF와의 협력: 스반테는 BASF와 협력하여 CO₂ 흡착용 MOF 소재인 CALF-20의 상업적 생산을 진행하고 있습니다.
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