경북대, 배기가스 속 저농도 이산화탄소 직접 전환 제시 작성일 06-08 21 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pjVrX2Q9DK"> <p contents-hash="5c3775d0a8f1a02aabe8df07457932870c0f7ea1611cf0c979dcf6fa03014c57" dmcf-pid="UAfmZVx2sb" dmcf-ptype="general">경북대학교는 이지훈 신소재공학과 교수팀이 이현정 UNIST 교수팀, 정형모 성균관대 교수팀과 공동으로 발전소나 산업 공정에서 배출되는 배기가스 수준의 저농도 이산화탄소를 별도의 분리·정제 과정 없이 유용한 화학 원료로 직접 전환할 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 산업 배기가스와 유사한 저농도 조건에서도 이산화탄소를 일산화탄소로 직접 전환하는 전기화학 시스템을 제시하고, 구동 성능을 검증했다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7f6ca6c1f26d6fee8bbbc5fe68101212634483f2746d38468e8485723e233195" dmcf-pid="uc4s5fMVmB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 이지훈 경북대 교수, 이현정 UNIST 교수, 정형모 성균관대 교수, 경북대 신소개공학과 최윤수 석사과정생" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/08/etimesi/20260608171604187qgxa.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="0Ioghpb0I9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/08/etimesi/20260608171604187qgxa.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (왼쪽부터) 이지훈 경북대 교수, 이현정 UNIST 교수, 정형모 성균관대 교수, 경북대 신소개공학과 최윤수 석사과정생 </figcaption> </figure> <p contents-hash="e4a9972a31311c3146060729b5feaeed7da1635faf0ff7f497c68c9d166b5c72" dmcf-pid="7k8O14RfDq" dmcf-ptype="general">전기화학적 이산화탄소 전환 기술은 재생에너지 기반 전기를 이용해 이산화탄소를 일산화탄소, 개미산, 에틸렌 등 유용한 화학물질로 바꾸는 탄소자원화 기술이다. 특히 일산화탄소는 메탄올과 합성가스 생산에 활용되는 중요한 산업 원료다.</p> <p contents-hash="5c9b9bf12c4ecad0d883896a75322cf05c6e11c8546f63eec9e91fa14c02911e" dmcf-pid="zE6It8e4wz" dmcf-ptype="general">기존 연구 대부분은 순도 100%에 가까운 이산화탄소 환경을 인위적으로 만들어 진행됐다. 그러나 실제 산업 공정에서 나오는 배기가스 속 이산화탄소 농도는 10~20% 수준에 불과해 이를 활용하려면 이산화탄소를 먼저 분리·정제·농축해야 한다. 이 과정은 비용과 에너지 부담을 높여 이산화탄소 전환 기술의 산업화를 가로막는 주요 요인으로 지적돼 왔다.</p> <p contents-hash="1e5d11dea298b946c07aa6adbd63dd39f1bb8f2eb58e749f50b2bb545a8c33f9" dmcf-pid="qDPCF6d8E7" dmcf-ptype="general">연구팀은 저농도 배기가스에서 이산화탄소만 골라내는 복잡한 단계 없이 곧바로 일산화탄소로 바꾸는 공정을 시도했다. 가격 경쟁력이 우수한 니켈을 원자 단위로 분산시킨 니켈 단일원자촉매를 활용해, 산업 배기가스를 모사한 조건에서도 이산화탄소를 안정적으로 일산화탄소로 전환할 수 있음을 확인했다.</p> <p contents-hash="e0a5255956a4342cef2b43d7da969431b595e08e2159ad9f4c43382974e8e034" dmcf-pid="BOeTuRoMOu" dmcf-ptype="general">특히 이번 기술은 저농도 이산화탄소 조건에서 배출구에 잔류하는 이산화탄소를 거의 남기지 않는 수준의 높은 활용률을 보였다. 이는 화학 원료 생산과 잔류 이산화탄소 처리 부담 저감이라는 산업적 부담을 크게 줄일 수 있음을 시사한다.</p> <p contents-hash="20d118b98aa96a586f444b0eff4b800e2bbbd744b932947e4fc6f07dc13f7e48" dmcf-pid="bIdy7egRmU" dmcf-ptype="general">연구팀은 단순히 촉매 성능을 검증한 것에 머무르지 않고, 그동안 저농도 이산화탄소 전환이 어려웠던 근본적인 원인도 규명했다. 이산화탄소 농도가 낮아질수록 촉매 표면에 도달하고 흡착되는 이산화탄소의 양이 제한되며, 이로 인해 일산화탄소 생성 속도가 급격히 감소한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 향후 촉매뿐만 아니라 가스 공급, 전극 구조, 촉매층 설계를 함께 최적화해야 함을 보여주는 결과라고 연구팀은 설명했다.</p> <p contents-hash="f3a88a88f75cdbbc28bd7282c6c07551f53a8f94150f903cf6b1693b09c864bb" dmcf-pid="KCJWzdaerp" dmcf-ptype="general">또 실험실 수준의 기초 전기화학 분석에 머무르지 않고, 실제 이산화탄소 전해조에 가까운 가스확산전극 기반 음이온교환막 막전극접합체(AEMEA) 장치에서도 성능을 검증했다. 그 결과, 전기화학 반응 이후에도 니켈 원자가 뭉치지 않고 안정적인 구조를 유지하는 내구성까지 함께 입증했다.</p> <p contents-hash="4705d90a033c0bb54b28e8e830836ff20586574bb469126957d12151dc2f0ca1" dmcf-pid="9hiYqJNdw0" dmcf-ptype="general">이지훈 교수는 “이번 연구는 고순도 이산화탄소를 사용하는 기존 실험실 중심 연구에서 벗어나, 실제 산업 배기가스와 유사한 저농도 조건에서 직접 전환 가능성을 제시한 성과이다. 가격 경쟁력이 우수한 단일원자촉매를 활용해 이산화탄소를 화학 원료로 전환하고, 동시에 잔류 이산화탄소 처리 부담을 줄일 수 있다는 점에서 향후 산업용 탄소자원화 공정 개발에 크게 기여할 수 있을 것이다”고 말했다.</p> <p contents-hash="51912d39aae38c0eab4038c21cb3c7a51ac8062f7ca54fdf01963844002f39b6" dmcf-pid="2lnGBijJr3" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업과 한우물파기 기초연구사업을 통해 수행된 이번 연구결과는 최근 에너지화학분야 국제저명 학술지 '에너지화학저널' 온라인에 게재됐으며, 오는 8월 1일자에 출판될 예정이다. 이번 연구의 제1저자는 경북대 신소개공학과 최윤수 석사과정생이다.</p> <p contents-hash="90488abadd7d7e5075942d22d67716a31ae9a0bccc345906f6d27ca9047254a3" dmcf-pid="VSLHbnAirF" dmcf-ptype="general">대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 에이블클라우드, '에이블스택'로 하나증권 오픈소스 DB 통합 플랫폼 구축 지원 06-08 다음 [핸드볼 H리그 결산] 조직력 약화로 흔들린 광주도시공사...‘사령탑 교체’라는 아픔 겪어 06-08 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
