공기 중 0.04% CO₂, 영하 10도에서도 잡는다…韓 흡착제 개발[과학을읽다] 작성일 08-19 33 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">고려대, 실제 장치 적용 가능한 펠렛형 흡착제 개발<br>저온·습도 환경서 성능 유지…직접공기포집 상용화 가능성 높여</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="YFVWD0LxoS"> <p contents-hash="4600d6f97fd4e40cc0714ee73b284908c5dc0a6c47f531508f58bdabfa66e8d0" dmcf-pid="G3fYwpoMkl" dmcf-ptype="general">대기 중에 불과 0.04%밖에 없는 이산화탄소(CO₂)를 영하 10도의 추운 환경에서도 직접 포집할 수 있는 기술이 개발됐다. 가루 형태의 흡착제를 실제 장치에 넣기 쉬운 알갱이 형태로 만들고 다양한 온도와 습도에서도 성능이 유지되는 것을 확인해 직접공기포집(DAC) 기술의 현장 적용 가능성을 높였다.</p> <div contents-hash="6511f6b692b304f3aca7d76d9e8dfb735ec5c0becdc1c1a827b963389aefd3dc" dmcf-pid="H04GrUgRgh" dmcf-ptype="general"> <p>고려대학교는 강용태 기계공학부 교수 연구팀이 실리카 나노입자에 탄소나노튜브(CNT)와 아민을 결합한 펠렛형 CO₂ 흡착제를 개발했다고 19일 밝혔다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="05dadfc110501c2f860e61f90ae7ce2a8b1dd3581b1054a534f23e764a74decf" dmcf-pid="Xp8HmuaegC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="CO2 펠렛 흡착제의 대량생산과 저온 직접공기포집 시스템 평가 개요. 영하 환경에서도 성능이 검증되고 대량생산이 가능하며, 에너지 효율이 높은 직접공기포집용 펠렛 흡착제다. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/akn/20260819113650335xxoh.jpg" data-org-width="665" dmcf-mid="zitEeSV7jU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/akn/20260819113650335xxoh.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> CO2 펠렛 흡착제의 대량생산과 저온 직접공기포집 시스템 평가 개요. 영하 환경에서도 성능이 검증되고 대량생산이 가능하며, 에너지 효율이 높은 직접공기포집용 펠렛 흡착제다. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4786af55f52e9222c5f94c80a002fc9ef94c3f6a1883ebef3f5a6017f321628e" dmcf-pid="ZU6Xs7NdkI" dmcf-ptype="general">탄소중립을 위해서는 공장이나 발전소처럼 CO₂가 많이 배출되는 곳에서 탄소를 포집하는 것뿐 아니라 이미 대기 중에 퍼진 CO₂를 제거할 필요가 있다. DAC는 대형 팬으로 공기를 빨아들인 뒤 CO₂만 선택적으로 포집·분리하는 기술이다.</p> <p contents-hash="2286c69e549b589136007a3ff50261b092e6cd83b2b174aaf9b392a87805fe5e" dmcf-pid="5uPZOzjJaO" dmcf-ptype="general">문제는 대기 중 CO₂ 농도가 약 0.04%, 400ppm에 불과하다는 것이다. 극히 적은 양의 CO₂를 선택적으로 붙잡아야 하고, 포집한 CO₂를 떼어내 흡착제를 다시 사용하는 '재생' 과정에 필요한 에너지도 줄여야 경제성을 확보할 수 있다.</p> <p contents-hash="2dca232daff1799092acf8599c51636574c81e229c83427edf5798c0435a2ab9" dmcf-pid="17Q5IqAios" dmcf-ptype="general">연구팀은 CO₂를 선택적으로 포집하는 아민과 탄소나노튜브를 실리카 나노입자에 결합했다. 탄소나노튜브는 뼈대처럼 흡착제의 구조를 강화하는 동시에 열과 CO₂가 이동하는 것을 돕는다.</p> <p contents-hash="f9db5cd1fa57f6789d0049abedeaaa2b5e937b25342beb294972d2029d62273e" dmcf-pid="trOxza5TAm" dmcf-ptype="general">특히 탄소나노튜브와 실리카 나노입자가 스스로 얽혀 지지 구조를 형성하는 '자가조립' 방식을 이용했다. 별도의 접착제를 사용하지 않고도 가루 소재를 일정한 크기의 알갱이인 펠렛으로 만들 수 있다. 분말 상태의 흡착제를 실제 DAC 장치에 적용할 때 발생할 수 있는 소재 유실이나 압력 손실 등의 문제를 줄이기 위한 것이다.</p> <p contents-hash="e391a0f1f7e4e82c924c1748ad60fe083a5dfc039f834427dd9efdc8e35fa52e" dmcf-pid="FmIMqN1ykr" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>영하 10도·습도 변화에도 성능 유지</strong></strong></strong></p> <p contents-hash="e26649b5d9bee3a783e7fa019d1c3e6ddb5994ae845d1b93a73dd81092462b97" dmcf-pid="3sCRBjtWkw" dmcf-ptype="general">연구팀은 영하 10도부터 영상 20도까지 온도와 습도를 바꿔가며 흡착제의 성능을 검증했다. 그 결과 반복적인 CO₂ 흡착과 재생 과정에서도 펠렛의 형태와 성능이 안정적으로 유지됐다. 재생 후에는 CO₂ 포집 성능도 회복됐다.</p> <div contents-hash="35ad987419f275fb2eff35c528fbef20c59da945eced11c6087ba0953962d3c5" dmcf-pid="0OhebAFYaD" dmcf-ptype="general"> <p>흡착 소재 자체의 성능을 확인하는 데 그치지 않고 실제 환경 변화에 따른 성능 예측 모델과 시스템 에너지 평가까지 진행했다. 지역과 계절에 따라 달라지는 온도와 습도를 고려해 DAC 장치의 운전 조건을 설정하고 소재와 공정을 함께 최적화하는 데 활용할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="84c9444ed6038a32edd17cc79803836405ca222b70c30db0334ccf92df4fb394" dmcf-pid="pIldKc3GjE" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀 사진. 강용태 고려대 기계공학부 교수(왼쪽, 교신저자), 서영환 박사과정(제1저자). 고려대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/akn/20260819113651588rswk.jpg" data-org-width="446" dmcf-mid="WS3wJT4qNv" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/19/akn/20260819113651588rswk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀 사진. 강용태 고려대 기계공학부 교수(왼쪽, 교신저자), 서영환 박사과정(제1저자). 고려대 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="d3e9ce780c8e406102f72062c5421b5c99c94f388d5a6be10643c852fcd17047" dmcf-pid="UCSJ9k0Hok" dmcf-ptype="general">다만 실제 상용화까지는 추가 연구가 필요하다. 연구팀은 CO₂를 흡착제에서 떼어내는 탈착 온도를 낮추고 열 회수 기술을 적용해 재생에 필요한 에너지를 줄일 계획이다. 빛을 열로 바꾸는 광열전환 기술로 재생열을 공급하는 방안도 연구한다. 장기간 반복 운전과 실제 야외 환경에서의 실증도 추진할 예정이다.</p> <p contents-hash="0c69e1ca1806f92555de5f12c1dcfd5a343ea123c6e5166c42dd38c76ae0b328" dmcf-pid="uhvi2EpXkc" dmcf-ptype="general">강용태 고려대 교수는 "성능이 좋은 가루 소재를 만드는 데서 한 걸음 더 나아가 실제 장치에 적용할 수 있는 형태로 만들고 저온·습도 환경에서 운전한 뒤 에너지 사용까지 연결해 평가했다는 데 의미가 있다"며 "앞으로 재생에 필요한 열을 줄이고 장기 실증을 확대해 다양한 기후에서 활용 가능한 직접공기포집 기술로 발전시키겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="b08a0a19934efbf6c6a1177befe1a8983290e0c9b1dfe8bba1c8549151a66aaf" dmcf-pid="7lTnVDUZjA" dmcf-ptype="general">연구 결과는 응용화학 분야 국제학술지 '저널 오브 에너지 케미스트리(Journal of Energy Chemistry)' 119권에 게재됐다.</p> <p contents-hash="5c1a96cba54fe62c905738ff5299ca1cd9e1ef45eb2494826a4edf1a6ef16b3b" dmcf-pid="zSyLfwu5jj" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "업무에 맞는 모델 골라"…스노우플레이크, '코텍스 게이트웨이' 강화 08-19 다음 주가 날개 단 NHN, 비결은 미래 먹거리 '팩토리X 서울' 08-19 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
