국내 연구진, CO₂선택 분리하는 제조기술 개발

최정규 교수팀, 세계 최초로 균일한 제올라이트 층 형성 성공

[뉴스토마토 이한승기자] 골재에서 미세한 모래를 선별해 내는 체처럼 지구온난화의 원인인 이산화탄소만 선택적으로 분리해 내는 제올라이트 분리막 제조 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

 

23일 미래창조과학부에 따르면 최정규 고려대학교 교수(사진) 연구팀이 주도한 이번 연구는 미래부와 한국이산화탄소포집 및 처리 연구개발센터의 지원으로 이뤄졌으며, 연구논문은 화학분야의 저명 학술지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)' 10일자 온라인판에 게재됐다.

 

향후 해당기술의 개발이 완성돼 '이산화탄소 포집 및 처리 기술(CCS)'에 적용될 경우, 기존 기술 대비 에너지 소모가 현격히 줄어 이산화탄소 포집 비용을 현재의 3분의 1 이하로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

 

CCS는 화력발전소나 제철소, 석유화학공장 등 이산화탄소 대량발생원에서 나오는 이산화탄소를 공기 중에 배출되기 전에 포집한 후 압축·수송해 저장하거나 유용물질로 전환하는 기술을 말한다.

 

현재 이산화탄소를 포집하는 기술은 크게 ▲습식 ▲건식 ▲분리막 포집기술로 나뉘는데, 이 중 분리막 기술은 타 기술에 비해 콤팩트한 공정 구현이 가능해 이산화탄소 포집 비용을 혁신적으로 낮출 수 있는 유망 기술로 인식되고 있다.

 

제올라이트를 분리막으로 사용하는 개념은 오래 전부터 제시돼 왔지만, 제올라이트의 비균질적인 물질 특성으로 인해 균일한 분리막을 만드는 것이 난제로 여겨져 왔다.

 

최정규 교수팀은 이를 해결하기 위해 이산화탄소와 크기가 유사한 기공 크기를 갖는 CHA 타입의 제올라이트에 초음파를 적용해 균일한 제올라이트 층을 형성하는데 세계 최초로 성공했다.

 

연구진은 두께 1㎛(마이크로미터) 수준의 박막 제조, 수분에 대한 안정성 확보 및 대면적화 등 제올라이트 분리막의 상용화를 위한 추가 연구를 진행할 계획이다.

 

박상도 센터장은 "젊은 연구자의 패기와 열정으로 짧은 시간 내에 좋은 연구 성과가 도출돼 기쁘다"며 "이번 연구 성과는 배기가스 중의 이산화탄소 분리를 위한 제올라이트 분리막의 가능성을 확인했다는 점에서 그 의미가 매우 크다"고 말했다.

 

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