국내 연구진이 이산화탄소 포집 효율을 획기적으로 향상시킨 물질을 개발했다.
기후변화 대응을 위한 현실적 대안으로 부각되는 이산화탄소 포집 기술의 획기적 발전이 기대된다. 카이스트의 자페르 야부즈 교수, 알리 조스쿤 교수, 정유성 교수 공동연구팀은 질소 대비 이산화탄소 선택성을 300배 높인 세계 최고 수준 CO₂ 흡수제를 개발했다고 29일 밝혔다.
최근 세계적으로 기후변화 대응을 위한 현실적 대안으로 이산화탄소를 포집해 저장·처리하는 기술(CCS)의 중요성이 부각되고 있다.
현재 이산화탄소를 포집하는 기술은 액상흡수제를 이용한 습식포집기술, 고체 흡수제를 이용한 건식포집기술, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집기술이 있다. 발전소, 제철소 같이 이산화탄소 대량 배출하는 사업장에서는 고온과 다량의 수분 존재로 포집효율이 낮아진다. 건식흡수제인 MOF(Metal Organic Framework)나 제올라이트는 수분 조건에서 불안정하거나 합성이 비싸다는 단점이 있다.
연구팀이 개발한 흡수제는 건식흡수제로서 `아조-코프(Azo-COP)`라고 명명했다. 비싼 촉매 없이도 합성이 가능해 제조비용이 저렴하고 고온 및 수분 조건에서도 안정적이다. 코프(COP)는 간단한 유기분자를 다공성 고분자형태로 결합시킨 구조체로 연구팀이 처음으로 개발한 건식 이산화탄소포집물질이다. 또 연구팀은 이물질에 `아조(Azo)`라는 기능기를 추가로 도입함으로써 질소를 배제하고 혼합기체 중에서 이산화탄소만을 선택적으로 포집하도록 했다.
350℃ 정도의 극한 조건에서도 안정적으로 이산화탄소 포집제로 활용할 수 있다.
박상도 CCS R&D 센터장은 “아조-코프를 CO₂, N₂ 분리 실험에 적용한 결과 포집 효율이 수백 배 향상됐다”며 “앞으로 이산화탄소 포집을 비롯한 많은 분야에 활용될 것”이라고 밝혔다.
연구 결과는 세계적 학술지인 네이처 자매지 `네이처 커뮤니케이션즈`에 게재됐다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com
