2026년 1월 14일
필수 자원을 일상 생활을 움직이는 핵심 요소로 바꾸는 데 있어 전 세계를 선도하는 Albemarle 전문가들을 소개하는 시리즈의 일부입니다.
대부분의 사람들은 자기공명영상(MRI)이라고 하면 병원 방문을 떠올릴 것입니다. Zhaoxiong (“Norm”) Zheng 박사에게는 일상적인 어휘 중 하나이지, 그의 업무는 인체를 스캔하는 것과는 관련이 없습니다. 대신, 유사한 기술을 사용하여 Albemarle의 특수 화학 물질의 가장 작은 구성 요소를 연구합니다.
루이지애나주 배턴루지에 위치한 Albemarle 공정개발센터(PDC)에서 핵자기 공명(NMR) 분광학 화학자로 근무하는 Zheng은 회사 전반의 팀이 분자 수준에서 어떤 일이 일어나고 있는지 이해하도록 돕습니다. NMR은 어떤 물질이 어떻게 만들어지고 어떻게 작동하는지를 알려주는 전문 분석 기술입니다.
NMR은 원자핵이 자기장에 놓였을 때 어떻게 반응하는지를 관찰하는 방식으로 작동합니다. 그 결과 샘플 내에 있는 구성 요소의 종류, 양, 배열을 보여주는 상세한 “화학적 지문”이 생성됩니다. 이를 통해 과학자들은 어떤 물질로 만들어졌는지 파하고, 순도를 측정하고, 불순물을 감지하며, 반응 중 또는 다양한 조건에서 해당 물질이 어떻게 작동하는지 이해할 수 있습니다.
“MRI랑 비슷합니다. 하지만 사람을 스캔하는 대신 브롬이나 리튬 화합물 같은 화학 샘플을 연구해서 구조, 구성, 성능을 확인합니다.”라고 Zheng은 말했습니다.
호기심을 바탕으로 한 커리어
Zheng 박사는 어릴 때부터 사물의 작동 원리에 대해 매력을 느꼈습니다. “저는 항상 호기심이 많아서 어떤 일이 왜, 어떻게 일어나는지 궁금했어요.”라고 그는 말했습니다. 그 호기심이 결국 그를 중국에서 미국으로 이끌었고 미시건 주립대학교에서 NMR 분광학을 전공으로 화학 박사 학위를 취득했습니다.
그는 계속해서 NMR에 대한 전문성을 심화시켰습니다. 존스홉킨스 대학교 의과대학에서 고자기장 NMR을 사용하여 단백질 구조, 폴딩, 분자 상호작용을 연구했습니다. 계측기에 능숙해진 그는 나중에 리하이 대학교에서 첨단 NMR 시설을 관리하게 되었습니다. 고성능 자석을 계속 가동하고, 테스트 방법을 개선하고, 샘플 준비부터 고급 NMR 실험 실행에 이르기까지 모든 것에 대해 연구원들을 교육했습니다.
Zheng은 이러한 기반을 바탕으로 석유화학 산업으로 전환하여 윤활유, 연료, 특수 화학 분야의 실제 문제에 NMR을 적용했습니다. 그는 분자 구성을 측정하고, 첨가제 성능을 검증하며, 극한 조건 하에서 제품 안정성을 보장하기 위한 분석 방법을 개발하고 개선했습니다. 엔진 오일, 냉각제 또는 연료 구성 요소를 평가할 때 그의 통찰력은 엔지니어들이 효율성과 내구성을 위한 최적의 배합을 개발하는 데 도움이 되었습니다.
Albemarle 혁신의 중심에
그는 현재 Albemarle에서 이러한 브롬 및 리튬 화학 분야의 전문 지식을 기반으로 NMR을 사용하여 반응 완료 여부를 평가하고, 불순물을 식별하고, 제품 성능을 결정하는 원소를 정량화하고 있습니다. 그의 분석은 공정과 제품 개발은 물론 품질 관리까지 지원하여 Albemarle 팀에서 제품마다 엄격한 기술 및 안전 기준을 충족하는 데 도움을 주고 있습니다.
작은 화학적 차이로 인해 물질의 작동 방식이 달라질 수 있는 산업에서 NMR은 일관성, 품질, 고객 신뢰를 유지하는 데 필요한 수준의 디테일을 Albemarle에 제공합니다.
“NMR은 질적이면서도 양적이기 때문에 강력합니다. 이를 통해 샘플에 무엇이 얼마나 들어 있는지 알 수 있습니다. 그리고 놀랍도록 명확하게 그것을 보여줍니다.”라고 Zheng은 말했습니다.
연구실 자체가 인상적입니다. NMR 기기는 최대 성능으로 작동하려면 정밀한 교정, 특수 냉각 메커니즘, 지속적인 유지 관리가 필요한 매우 복잡한 시스템입니다. 각 장비는 첨단 하드웨어와 이를 운영하고, 데이터를 해석하며, 시간이 지나도 안정적인 성능을 유지하는 데 필요한 전문 지식을 위한 상당한 투자를 의미합니다.
이러한 시스템이 생성하는 인사이트는 필수적입니다. Albemarle 팀은 이를 통해 리튬 및 브롬 포트폴리오 전반에 걸쳐 생산 공정 최적화부터 고객을 위한 제품 일관성 검증에 이르기까지 데이터를 기반으로 하여 확실한 결정을 내릴 수 있습니다.
