KAIST, 안정성 높인 이산화탄소 흡착제 개발

국내 연구진이 산화 내성을 크게 높인 이산화탄소 흡착제 개발에 성공했다.

KAIST(총장 신성철) 생명화학공학과 최민기 교수팀은 기존 아민 기반 흡작제의 산화를 통한 비활성화 문제를 해결해 실용화가 가능한 정도로 안정성을 끌어 올린 이산화탄소 흡착제를 개발했다고 7일 밝혔다.

지구온난화의 주범인 이산화탄소를 포집하기 위한 흡착제 연구가 세계적으로 활발하다. 이 중 재생에 필요한 에너지 소요가 적고 무해한 고체 흡착제에 대한 관심이 커지고 있는데, 특히 기공이 발달한 고체 내부에 고분자 형태의 아민을 도입한 종류의 흡착제들이 주목 받고 있다. 다만 기존 아민 기반 고체 흡착제는 뛰어난 이산화탄소 흡착 성능에도 불구하고 화력발전소의 배기가스 내 산소로 인한 아민의 산화 분해 현상이 발생해 성능이 떨어지는 안정성 문제가 있었다.

연구팀은 사용 고분자 아민에 존재하는 극소량의 철과 구리 같은 금속 불순물들이 아민의 산화 분해를 가속하는 촉매로 작용한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 이 불순물의 활성을 억제할 수 있는 '킬레이트제'라는 소량의 촉매 독을 주입해 산화 안정성을 크게 높였다. 이번에 개발한 흡착제는 기존 흡착제에 비해 안정성을 50배 이상 높여 92% 이상의 흡착 성능을 유지했다.

최민기 교수는 "연구팀이 개발한 이산화탄소 흡착제는 상용화 초기 단계에 진입했고 흡착제를 구성하고 있는 각 요소 기술들은 세계적으로 가장 앞선 수준"이라며 "이를 더 발전시켜 세계 최고의 이산화탄소 포집용 흡착제를 개발할 것"이라고 말했다.

이번 연구성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@