이재성 UNIST 교수팀, 이산화탄소를 디젤로 바꾸는 신촉매 개발

이재성 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수팀이 이산화탄소와 수소의 반응에 첨가해 디젤 연료를 만들 수 있는 신촉매를 개발했다.

이산화탄소와 수소 반응에 사용해 디젤을 만들어낼 수 있는 신촉매 `델라포사이트`

신촉매는 값싼 구리와 철로 이뤄진 `델라포사이트`다. 델라포사이트를 이산화탄소와 수소 반응에서 촉매로 쓰면 디젤(액화탄화수소)을 얻을 수 있다.

기존에 이산화탄소와 수소의 반응에 사용한 촉매는 메탄이나 메탄올 같은 저분자 물질만을 만들어냈다. 저분자 물질은 부가가치가 낮고 시장도 크지 않다. 이산화탄소 배출 저감 효과도 낮은 편이다.

메탄, 메탄올, 디젤을 이루는 원소는 탄소(C)와 수소(H), 산소(O)로 동일하다. 세 물질의 차이는 구조인데 이는 반응 조건과 촉매를 다르게 하면 조절할 수 있다.

이산화탄소와 수소 반응에 촉매 델라포사이트를 적용해 디젤을 만드는 과정.

이 교수팀은 델라포사이트를 촉매로 써서 메탄이나 메탄올보다 탄소 연결고리가 긴 디젤을 생산해냈다. 이 기술은 독일 아우디가 개발한 기술보다 간편하다. 아우디의 기술은 이산화탄소를 일산화탄소로 바꾸는 단계가 한번 더 필요하다.

신촉매 델라포사이트를 개발한 이재성 UNIST 교수팀(앞줄 이재성 교수, 뒷줄 왼쪽부터 장윤정 연구원, 최요한 연구원)

이재성 교수는 “태양광으로 물을 분해해 수소를 얻고(인공광합성), 이를 이산화탄소와 반응시켜 디젤을 얻을 수 있다. 이산화탄소를 단순히 땅속에 묻는 게 아니라 자원으로 활용할 수 있는 획기적인 방법”이라면서 “화력발전소와 제철소, 시멘트 공장 등 이산화탄소를 다량 배출되는 현장에 적용할 수 있고, 해외로 수출도 가능하다”고 말했다.

이번 연구결과는 촉매 분야 학술지 `어플라이드 카탈리시스 B:환경` 최근호에 게재됐다. 연구 지원은 미래창조과학부가 추진하는 기후변화대응사업과 중견연구자 사업을 통해 이뤄졌다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com