포스텍연구팀, 지구온난화 주범인 이산화탄소 전환시스템 개발

지구온난화의 주범이자 온실가스로 더 잘 알려진 이산화탄소의 전환시스템이 개발됐다.

16일 포스텍(포항공대)에 따르면 이 대학 화학공학과 김동표(60) 교수팀이 기체와 액체의 층을 만들어 이들의 흐름을 이용해 보다 손쉬운 조건에서 높은 효율로 이산화탄소를 전환시킬 수 있는 화학공정을 개발하는데 성공했다.

이 연구결과는 네이처 커뮤니케이션지를 통해 발표됐다.

연구팀은 물과 기름을 강하게 반발시키는 실리콘 나노와이어 구조체를 만들고, 상단에는 이산화탄소를 포집하는 용매 역할을 하면서 동시에 화학적으로 전환시키는 촉매를 고정시켰다.

이 구조체에 이산화탄소를 포함한 기체를 흘려보내면 액체가 구조체 위를, 기체는 구조체의 틈새를 흘러나가며 생기는 기체와 액체의 안정적인 계면흐름이 물질전달을 촉진시켜 전환반응이 잘 일어나게 된다.

액체와 기체의 계면에 고정된 촉매가 이산화탄소의 포집과 전환을 동시에 일어나게 하는 이 시스템은 보통의 기압과 상온에서도 81~97%의 반응수율이 나오는데다 전환 즉시 분리공으로 연결해 원하는 생성물을 자동으로 분리해낼 수 있도록 하는 자동 공정 시스템을 구축한 것이어서 향후 이산화탄소를 이용한 자원 전환 기술의 실용화를 기대하게 한다.

연구팀은 이산화탄소를 포함한 천연가스를 이용한 실험에서 11%의 이산화탄소를 포집했고, 모은 이산화탄소 중 최대 97%를 의약품 원료물질로 전환하는데 성공했다.

이 연구는 무엇보다 화력발전소에서 발생되는 가스를 바로 고부가가치 제품으로 전환할 수 있어 환경 문제 해결은 물론 이를 이용한 수익창출까지 기대할 수 있도록 하는 기술로서 관심을 모으고 있다.

김동표 교수는 “고농도 이산화탄소를 고부가가치를 가진 자원으로 만들어 낼뿐 아니라, 이산화탄소가 혼합된 천연가스를 정제할 수 있어 후속연구를 통해서 경쟁력이 떨어졌던 이산화탄소 기반 화학 분야에 한층 힘을 불어 넣을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]