"이산화탄소를 일산화탄소로", KIST 연구팀, 은나노 촉매 개발

국내 연구진이 지구 온난화를 일으키는 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 유용한 화학 원료인 일산화탄소로 손쉽게 바꾸는 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 민병권·황윤정 박사팀은 은나노 입자를 활용해 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는 고효율 촉매를 개발했다고 18일 밝혔다.

일산화탄소는 수소와 혼합해 다양한 화합물을 합성하는 화학 원료로 쓰이며, 세계적으로 시장이 연간 50조원에 달한다. 지금까지 이산화탄소를 일산화탄소를 전환하는데 가장 효과적인 촉매는 금으로 알려져 있지만 비싼 가격과 낮은 안정성 문제로 상용화에 한계가 있었다. 반면 은은 가격이 금의 65분의 1에 불과하지만, 금에 비해 많은 과전압이 필요해 촉매로 주목을 받지 못했다. 과전압이 크다는 것은 손실되는 전기에너지가 크다는 것을 의미한다.

연구팀은 은나노 입자를 탄소 담지체 위에 직접 성장시키는 기술을 개발해 기존 은 촉매에서 필요하던 과전압을 40% 줄인 저비용·고효율 촉매를 개발했다. 이 촉매는 이산화탄소에서 80% 이상을 일산화탄소로 생산해 현재 보고된 은 촉매 중 최고 수준의 성능을 발휘했다.

민병권 KIST 청정에너지연구센터장은 "저가·고효율의 이산화탄소 환원 촉매는 앞으로 태양빛만으로도 원하는 고부가 화학 원료를 직접 생산할 수 있는 미래형 화학원료 생산 시스템 상용화에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구는 KIST 미래원천 연구사업 및 미래부 특화전문대학원 학연협력 지원사업의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 화학 분야의 저명한 국제 학술지인 '미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@