탄소포집 CO₂서 항공유·플라스틱 원료 "간단히 분리" 작성일 05-25 44 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">화학연, 니켈 기반 SOEC 새로 설계…전기분해 성능 3.6배 향상</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="2iLzDi4qNy"> <p contents-hash="47860c0f64697b4ea28b71d7d545434dc106feb8aa64b442648da5c6356a0cf8" dmcf-pid="Vnoqwn8BkT" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>기후변화에 대응, 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)로 바꾸는 제조기술이 개발됐다. 오는 2030년께면 파일럿 단계 실증도 가능할 전망이다.</span></p> <p contents-hash="ba7b1c59a1708e81e7a8492579cfc320648dcafd0baec7dbd4d8b0185572f12a" dmcf-pid="fLgBrL6bov" dmcf-ptype="general">한국화학연구원은 김민철·박지훈·이진희 박사 연구팀이 니켈 기반 SOEC(고체산화물 전기분해장치)를 새로 설계, CO₂를 CO)로 고효율 전환할 수 있는 제조 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="386bbc8aba2409b897499774a5b82be03c7647da8e6145752a81398a02f0d4a4" dmcf-pid="4oabmoPKaS" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국화학연구원 연구팀. 왼쪽부터 박지훈, 이진희 책임연구원, 루스탐율다셰프 화학연-UST 학생연구원, 김민철선임연구원, 곽종민, 남원빈 석사후연구원.(사진=화학연구원)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/25/ZDNetKorea/20260525135406139pfwg.jpg" data-org-width="639" dmcf-mid="XPql67XSjq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/25/ZDNetKorea/20260525135406139pfwg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국화학연구원 연구팀. 왼쪽부터 박지훈, 이진희 책임연구원, 루스탐율다셰프 화학연-UST 학생연구원, 김민철선임연구원, 곽종민, 남원빈 석사후연구원.(사진=화학연구원) </figcaption> </figure> <p contents-hash="d4000203bd4d72aebf46a2d5cc4338e07a808fe9c5e74f0add320a0f6fcc8533" dmcf-pid="8gNKsgQ9al" dmcf-ptype="general">연구팀은 가장 난제였던 고온 운전 중 전해질 층 갈라짐 현상을 해결했다. 전해질 소재가 열팽창률 차이로 인해 고온에서 서로 다르게 수축·팽창하면서 층 사이가 갈라지는 ‘계면 박리’ 현상이 발생한다. 장기 운전하면 성능 저하와 수명 단축을 초래한다. 이를 해결한 것.</p> <p contents-hash="a5e50dd539cb700637ffb6fe0652f3343d86dddc8e5af3162e81476eeb2431db" dmcf-pid="6aj9Oax2Ah" dmcf-ptype="general">사실 증착기술(PVD, PLD 등)로 해결할 수 있으나, 이는 제조 비용이 높고 대면적 상용화가 어려운 단점이 있다.</p> <p contents-hash="fdbb1a338454fccf5c18449c47fbdd236ba9f99a2047a522cd5023b48b46d5cd" dmcf-pid="PMe0jMKpcC" dmcf-ptype="general">SOEC는 CO₂에 전기를 가해 CO로 전환할 수 있는 장치다. 전환 과정에서 생산된 합성가스(일산화탄소+수소)는 항공유, 메탄올, 플라스틱, 산업용 화학소재 생산에 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="e9325e476b31cf4d04932058e8a065ea0b98c05643195cef984447e93fed837d" dmcf-pid="QRdpAR9UjI" dmcf-ptype="general">연구팀은 비싼 공정 대신, 용액에 담갔다 빼는 간단한 딥 코팅 방식으로 계면 박리현상을 해결했다. 두 전해질 분말이 혼합된 복합 중간층을 만들었다. 서로 다른 두 소재 사이에 ‘완충 쿠션층’을 넣은 것.</p> <p contents-hash="739c48f3221744fefdebaa8b484e545f123d3ea6e5c5f494cf9ffa06eece60c2" dmcf-pid="xeJUce2ukO" dmcf-ptype="general">CO₂를 CO로 전환하는 데 얼마나 많은 전기가 사용됐는지를 따져보는 ‘패러데이 효율’이 기존 SOEC는 80~90% 수준이었으나, 이 기술은 1.6V 고부하 조건에서 80시간 연속 운전 후 초기 성능의 91%를 유지했다.</p> <p contents-hash="7ea11f941b24b62cf8bbf3d4b1da0f2ed0bbf981a96705234d452af2eb7110d6" dmcf-pid="yGXAuGOcgs" dmcf-ptype="general">김민철 선임연구원은 "내구성이 뛰어나고, 패러데이 효율도 세계 최고 수준을 나타냈다"며 "니켈 기반 SOEC 중 세계 최고 수준의 처리 능력을 확보했다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="e37e5bb34308f3ad284318f0e72a1b18d9b5775f03945648279ce16dc55ac24f" dmcf-pid="WHZc7HIkgm" dmcf-ptype="general">단위 면적에서 얼마나 빠르게 CO₂를 처리할 수 있는지를 나타내는 ‘전류밀도’도 기존 0.59에서 2.14A/cm²로 약 3.6배 향상됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="268224eb4d29ace19f0d3acaf5e540719229f55b6f7e4ce9f89429e6159040cd" dmcf-pid="YX5kzXCEjr" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="고체 산화물 전해셀을 이용한 이산화탄소 전기화학적 환원공정 모식도.(그림=한국화학연구원)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/25/ZDNetKorea/20260525135407373mkyp.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="9KVYe93GgW" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/25/ZDNetKorea/20260525135407373mkyp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 고체 산화물 전해셀을 이용한 이산화탄소 전기화학적 환원공정 모식도.(그림=한국화학연구원) </figcaption> </figure> <p contents-hash="702d85d9b35d98bc1d60ed6515eb2b87e1b0bfb78b52954b4cc0efaf55aa831c" dmcf-pid="GZ1EqZhDaw" dmcf-ptype="general">연구팀은 동전 크기 ‘소형 셀’을 대상으로 대면적화가 가능한 조건도 확인했다.</p> <p contents-hash="0ecbbbc8b4a962ab8023f2fa8606e515d1587db19774e513be8b8f42cb07aa2d" dmcf-pid="H5tDB5lwcD" dmcf-ptype="general">김민철 선임은 "현재 핸드폰 크기 ‘평관형 셀’로 확대 적용하는 방안을 연구 중"이라며 "고비용 장비 없이 대면적 제조가 가능한 공정이기에, 향후 전기 기반 산업용 이산화탄소 자원화 설비 확대에 유리할 것"으로 기대했다.</p> <p contents-hash="cf4579118da56f8e1155b352e55f7336301a7742f2157573cd59e28ace2b7b7f" dmcf-pid="X1Fwb1SrAE" dmcf-ptype="general">김 선임은"다만 상용화를 위해서는 대형 스택 제작, 재생에너지 연계성 확보 등의 후속 연구가 필요하다"며 "검증을 거쳐 오는 2030년 전후 파일럿 실증 가능성을 기대한다"고 <span>부연 설명했다.</span></p> <p contents-hash="1359bdb23d20f505ed263ec5b5c797708337e23db78dc4c681b3ad89416f1979" dmcf-pid="Zt3rKtvmak" dmcf-ptype="general">연구결과는 국제학술지 어드밴스드 사이언스(IF 14.1) 3월호 후면 표지논문으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="775d5c6bbbd506adc58fe54482692cee526efabe241b2c04900f4d09f416a6f1" dmcf-pid="5F0m9FTsAc" dmcf-ptype="general">화학연-UST 학생연구원 루스탐 율다셰프가 1저자, 화학연 김민철, 박지훈, 이진희 박사가 교신저자로 참여했다.</p> <p contents-hash="93dbab5bb9ddc6a21f9cf2718f5a101f58f24905fea162678f2c4c6de0887824" dmcf-pid="13ps23yOAA" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 패혈증 악화시키는 장내 미생물 찾았다 05-25 다음 "AI를 데이터 가까이로"…델이 그린 프라이빗 인프라 미래 05-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
