지구온난화의 주범인 이산화탄소를 획기적으로 줄일수 있는 신기술 공정을 국내 연구진이 개발했다.
광주과학기술원(GIST·총장 선우중호) 신소재공학과 박지웅 교수와 김명숙 박사과정 연구팀은 상온에서 이산화탄소를 쉽게 흡수·저장할 수 있는 새로운 화합물인 수산화아미딘 유도체를 개발했다고 11일 밝혔다.
수산화아미딘은 수분이나 다른 첨가물이 필요없이 기체상태의 이산화탄소를 일정하게 정량적으로 흡수해 고체상태로 저장할 수 있다. 이 화합물은 그 질량 대비 최고 약 27%까지 이산화탄소를 흡수할 수 있고 섭씨 60도 이상으로 가열하면 이산화탄소를 다시 기체로 방출하는 가역적인 특성도 갖고 있다.
대부분 대기중으로 방출되는 이산화탄소는 지구온난화를 방지하기 위해 현재 다양한 포집 및 저장방법이 강구되고 있다.
대표적으로 이산화탄소 흡수공정에 많이 사용하는 알칸올아민수용액은 이산화탄소 흡수반응은 빠르지만 흡수제의 상당 부분을 차지하는 물의 높은 비열(1g의 물질을 1도 올리는 데 드는 열량)로 인해 높은 재생에너지가 필요하고 부식성·흡수제 손실 등의 단점을 갖고 있다.
또 알칸올아미수용액은 이산화탄소 재생공정중 반응 부산물이나 용매가 불순물로 나오기 때문에 흡수제를 직접 이산화탄소 저장체로 사용하기 어려운데다 기체연료 중의 이산화탄소를 제거하는 공정에도 사용할 수 없는 등 많은 문제점을 안고 있다.
연구팀은 이 문제를 수산화아미딘으로 모두 해결했다. 이 화합물은 이산화탄소 흡착시 수분이 첨가되지 않고 저온에서 탈착이 가능하므로 흡착제의 재생시 에너지 소비가 적고 이산화탄소 흡탈착 과정이 친환경적이어서 실용화 가능성이 매우 높을 것으로 기대했다.
잠수함이나 비행기, 우주선 등과 같은 밀폐된 공간에서 발생하는 이산화탄소를 제거하는 데 효과적으로 사용할 수 있고, 이산화탄소를 재이용하는 합성공정에서 정량적인 고체상의 이산화탄소 공급원으로도 이용할 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다.
박 교수의 이 연구논문은 영국왕립화학회가 출판하는 저명 국제학술저널지 케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications) 인터넷판 최근호(2월 1일자)에 실렸다. 또 이 연구를 수행한 김명숙 학생은 이 연구결과로 삼성전자가 주최하는 제 16회 휴먼테크 논문대상에서 장려상을 수상하기도 했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.co.kr
