이산화탄소를 유용한 자원으로 바꾸는 전기·화학 전환 기술의 효율을 높일 수 있는 원리가 규명됐다. 이를 통한 연료 생성 기술 상용화 시기가 크게 앞당겨질 전망이다.
한국화학연구원(원장 이규호)은 권영국 탄소자원화연구소 박사팀이 미국 국립로런스버클리연구소 알렉시스 벨 교수 및 인공광합성공동연구센터 연구팀과 공동으로 이산화탄소를 유용한 자원으로 전환하는 기술의 효율을 보이는 메커니즘을 규명, 미국화학회지에 게재했다고 25일 밝혔다.
이산화탄소 자원화는 전극(촉매)에 전기를 흘려 이산화탄소와 전해질의 화학 반응을 유발하는 기술이다. 메탄, 에틸렌, 에탄올, 일산화탄소 등 공업 기본 원료를 얻을 수 있다.
2015년 파리 기후변화 협약에 따라 전 세계의 이산화탄소 감축 요구가 늘면서 `황금알 낳는 거위`가 될 기술로 평가된다.
정부도 탄소자원화 경제 효과가 2030년 16조3000억원에 이를 것으로 보고 지난 4월 `탄소자원화 발전전략`을 수립하는 등 집중 투자하고 있다. 하지만 전환 효율이 낮아 상용화가 어려웠다.
연구팀은 전해질에 포함된 알칼리 금속 양이온의 종류에 따라 자원 전환 효율을 높일 수 있다는 것을 실험 과정에서 입증했다.
실제 비교 실험에서 크기가 큰 세슘(Cs)을 사용할 경우 리튬(Li)을 쓸 때보다 40배 많은 에틸렌과 에탄올이 생산됐다. 일산화탄소 생산량은 4배 많았다.
연구팀은 이번 연구 성과를 토대로 이산화탄소 자원 전환량을 늘릴 수 있는 연구에 착수한다.
권영국 박사는 “양이온이 전기화학 촉매 반응에 미치는 영향의 근본을 이해하는 성과를 거뒀다”면서 “탄소 자원 생성 기술 상용화를 앞당기는 기반이 될 것”이라고 설명했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
