고효율 이산화탄소 포집 흡수제 나왔다

KAIST 연구팀 개발…비싼 촉매 없이 합성 가능 제조비용 저렴
이산화탄소의 포집 효율을 획기적으로 향상시킨 건식용 이산화탄소 포집흡수제가 개발됐다.

KAIST EEWS 대학원 자페르 야부즈 교수, 알리 조스쿤 교수, 정유성 교수 공동 연구팀은 이산화탄소를 선택적으로 포집할 수 있는 세계 최고 수준의 `이산화탄소 흡수제'를 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다.

`아조-코프(Azo-COP)'로 명명된 이 흡수제는 비싼 촉매 없이 합성이 가능해 제조 비용이 저렴하고 고온 및 수분 조건에서도 안정한 특성을 지닌다.

연구팀은 간단한 유기분자들을 다공성 고분자 형태로 결합시킨 구조체로, 건식 이산화탄소 포집물질인 `코프(COP)'를 개발했다. 여기에 질소를 배제한 혼합기체 중 이산화탄소만을 선택적으로 포집할 수 있는 `아조(Azo)'를 도입해 아조코프를 만들었다.

아조-코프는 이산화탄소와 화학적 결합이 아닌 약한 인력을 통해 결합, 흡착제 재생 에너지 비용을 낮출 수 있고 350℃ 정도의 극한 조건에서도 안정된 상태를 유지해 이산화탄소 포집제로 활용하기 적합하다고 연구팀은 설명했다.

현재 이산화탄소 포집기술에는 액상 흡수제를 이용한 습식포집기술과 고체 흡수제의 건식포집기술, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집기술 등이 있다. 그러나 이들 기술은 발전소, 제철소 등과 같은 이산화탄소 대량 배출원에 적용할 경우 포집 효율이 떨어지고 수분 조건에서 불안정하거나 합성하는데 많은 비용이 소요되는 등 기술적 한계를 갖고 있었다.

이 연구결과는 세계적 학술지인 `네이처' 자매지인 `네이처 커뮤니케이션즈(15일자)'에 실렸다.

자페르 야부즈 교수는 "아조-코프를 이산화탄소, 질소 분리 실험에 적용한 결과 포집 효율이 수 백배 향상된 것으로 나타났다"면서 "이 물질은 촉매가 없고 수분 안정성과 구조 다양성 등 우수한 화학적 특성을 지녀 이산화탄소 포집은 물론 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@