국내 연구팀이 금속과 유기물 복합체의 구조를 밝히고 이산화탄소 흡착성능의 상관관계를 규명했다. 대표적 온실가스인 이산화탄소를 포집할 수 있는 분리막 개발에 활용될 것으로 기대된다.
고려대 최정규 교수팀은 금속·유기물 복합체(MOF)의 일종인 ‘ZIF-7’ 입자의 열처리에 의한 구조 변화와 이산화탄소 흡착능력의 상관관계를 데이터베이스로 구축하고, 조건별로 이산화탄소 흡착 능력이 극대화되는 ZIF-7 입자 형태와 크기를 규명했다고 19일 밝혔다.
기존 ZIF-7 분리막 제작방법은 ZIF-7의 이산화탄소 흡착특성을 파악하지 못한 상태에서 무작위로 제작해 산업적으로 요구되는 이산화탄소 분리 능력을 지닌 분리막 제작에 한계가 있었다.
이번 연구로 다양한 이산화탄소 분리 조건과 환경에 따라 이산화탄소 흡착능력을 최대화할 수 있는 ZIF-7 입자 구조와 크기를 확인·적용할 수 있다. 이를 통해 이산화탄소의 선택적인 분리막 제작 효율성을 매우 높일 수 있을 것으로 기대된다.
또 연구 결과를 ZIF-7 외에 다양한 크기의 빈 공간을 갖는 다른 ZIF 물질에 적용할 경우 물, 이산화탄소, 탄화수소 등 다양한 물질 분리에 적합한 맞춤형 분리막을 개발할 수 있을 것으로 예상된다.
글로벌워터 인텔리전스에 따르면 2016년 분리막 시장이 37조원까지 확대될 것으로 전망된다. 연구팀은 “이번 연구가 이산화탄소 등 다양한 기체 분리 및 수처리에 적용되면 수조원의 매출이 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부가 2011년부터 추진해온 ‘코리아 CCS 2020’ 사업으로 진행됐고, 연구성과는 화학분야 국제학술지 ‘저널오브아메리칸케미컬소사이어티(JACS)’ 4일자에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
