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이산화탄소, 합성연료로 바꿔서 활용한다

한국연구재단, 물과 햇빛만 이용하는 원천기술 개발

기사입력 2017-01-07 09:22:33
이산화탄소, 합성연료로 바꿔서 활용한다
물과 태양광을 이용한 이산화탄소 전환 모식도


[산업일보]
지구가 따뜻해지는 이유 중 하나인 이산화탄소. 2015년 파리기후변화협약 이후 전 세계적인 이산화탄소 감축 움직임이 진행되는 가운데 물과 햇빛만으로 이산화탄소(CO2)를 합성가스로 바꾸는 원천기술이 개발됐다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 손호진 교수(고려대) 연구팀이 물과 태양빛을 이용해 지구온난화의 주 원인인 이산화탄소를 합성가스로 전환시키는 기술을 최초로 개발했다고 밝혔다.

이산화탄소를 전환하기 위해서 기존 연구에서는 전기, 열을 가했다. 하지만 연구팀은 태양빛과 물만으로 이산화탄소를 합성가스로 바꿨다. 이 기술은 태양 빛에 감응하는 염료와 이산화탄소와 물을 선택적으로 전환시키는 2개의 촉매(레늄(Re)과 코발트(Co) 분자촉매)를 값싼 이산화티탄에 결합시킴으로써 이산화탄소를 합성가스로 전환시키는 것이다.

이번 연구의 결과물은 광촉매 제조가 용이하고, 광촉매 활성과 안정성이 뛰어나다. 그래서 이산화탄소의 대용량 전환도 가능하다. 메탄올과 같은 합성연료를 생산할 수 있는 핵심 기술로 손색이 없다. 경제성이 높은 이유이다.

이 연구를 통해 손호진 교수는 이산화탄소와 물에 태양광의 적정에너지를 공급해 합성연료로 재활용시키는 핵심촉매기술을 개발했다. 즉, 태양광을 최대한 활용해 이산화탄소를 가장 친환경적으로 전환시키는 방법이며 재생되는 화학연료의 생성물을 산업계의 수요에 따라 경제적으로 변경하고 진화할 수 있게 하는 세계적인 원천 기술이다.

개발된 이산화탄소 전환용 소재는 안정성과 선택성이 확보된 광촉매로써 대용량 이산화탄소 전환에 적용이 가능해 기후변화대응 환경산업 발전에도 기여할 것으로 기대된다.

손호진 교수는 “이 연구성과는 태양에너지를 에너지원으로 하여 이산화탄소와 물을 합성가스(일산화탄소+수소)로 변환시키는 촉매기술을 개발한 것이다. 합성가스는 경제적이고 친환경적으로 화학연료 생산을 위한 원료로 사용된다. 때문에 이산화탄소를 줄여 지구온난화 문제의 해결 기반을 마련함으로써 지구생태계 복원에 기여할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.

손 교수는 “탄소재활용이란 지구상에 유한한 탄소자원을 낭비 없이 경제적으로 지속 사용을 가능케 함을 의미한다. 이러한 탄소재활용 기술이 지구온난화, 그리고 이에 따른 범지구적인 기후 불황을 타개할 근본적인 기술이 될 것이다. 끝으로 에너지 수입국인 점을 감안할 때 새로운 탄소재활용 기술개발이란 자원빈국에서 에너지환경 선진국으로의 발돋음을 가능하게 할 것”이라고 기대감을 드러냈다.

이 연구성과는 미래부‧한국연구재단이 지원하는 대학중점연구소지원사업, 기초연구사업(개인연구)의 지원을 통해 수행했다. 국제 학술지인 독일 화학회 앙게반테 케미 인터네셔널 에디션(Angewante Chemie International Edition) 우수 논문(hot paper)으로 선정됐다.
김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

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