고체물리학 세계적 석학 임지순 교수 주도로 혁신 신소재 SPOIC 개발
이산화탄소 흡착용량 세계 최고 수준 달성···오마르 야기 교수 연구 기록 뛰어넘어
중기부 팁스 선정…기존 '소각·폐기'에서 '포집·회수'로 패러다임 전환
반도체 불소계 가스 스크러버·이산화탄소 포집 사업 진출…'탄소 순환 경제' 공략
기후테크 혁신 스타트업 ㈜카볼루션(공동대표 임지순·김경원)이 자체 개발한 신소재 '스포익(SPOIC)'을 앞세워 탄소 포집 소재 시장 공략에 나선다. 카볼루션은 SPOIC이 한국산업기술시험원(KTL) 공인시험을 통해 세계 최고 수준의 이산화탄소 흡착 성능을 입증받았다고 27일 밝혔다.
세계 최고 수준의 탄소 포집 성능 입증
카볼루션에 따르면 이번 측정에서 SPOIC은 높은 수준의 이산화탄소 흡착 성능을 나타냈다. 회사 측은 다공성 물질 분야의 세계적 권위자인 미국 UC버클리 오마르 야기(Omar Yaghi) 교수 연구진이 제시한 기존 연구 결과를 뛰어넘는 수준이라고 설명했다.
SPOIC은 '저밀도 기둥구조의 유·무기 하이브리드 화합물'로, 기존 차세대 흡착제로 주목받아온 금속-유기골격체(MOF)의 구조적 한계와 경제성 문제를 보완하기 위해 개발한 신물질이다.
골격체 구조인 MOF와 달리 무기물 기반 층 사이에 유기물 기둥을 배치해 넓은 내부 표면적을 확보하는 구조다. 고온·고압과 수분이 존재하는 환경에서도 구조적 안정성을 유지하도록 설계됐다.
알루미늄과 아연 등 비교적 저렴한 범용 원료를 활용하고 상온·상압에서 제조할 수 있어 경제성 확보에도 초점을 맞췄다. 구조와 성분을 목적에 맞게 변화시켜 특정 가스를 선택적으로 포집할 수 있는 플랫폼 소재라는 점도 특징이다.
석학 임지순 교수의 기술 리더십과 딥테크 경쟁력
SPOIC 개발은 고체물리학 분야 세계적 석학인 임지순 울산대 석좌교수가 주도했다. 임 교수는 카볼루션 창업자이자 공동대표를 맡고 있다.
임 교수는 한국 물리학자 최초로 미국과학학술원 외국인 종신회원에 선정됐으며 국가최고과학기술인상, 포스코청암상, 호암상 등을 수상했다. 세계적으로 고체물리학과 계산물리 분야에서 연구 성과를 인정받아온 과학자다.
카볼루션은 임 교수의 원천기술 및 연구 역량에 SK이노베이션 엔지니어링본부장 출신 김경원 공동대표의 사업화 경험을 결합해 기술 개발과 시장 진출을 동시에 추진하고 있다.
한국과학기술지주(KST)와 내비온파트너스의 공동 투자 및 사업화 지원을 기반으로 스케일업에도 속도를 내고 있다. SPOIC 기술 고도화와 양산 체계 구축, 반도체 스크러버 분야 실증과 시장 진입을 추진하고 향후 글로벌 직접공기포집(DAC) 시장으로 사업 영역을 확대할 계획이다.
'소각·폐기'에서 '포집·회수'로···반도체 스크러버 및 DAC 시장 패러다임 전환
카볼루션이 우선 공략하는 시장은 반도체·디스플레이·태양전지 제조 공정에서 배출되는 불소계 가스 처리 분야다.
기존 스크러버는 천연가스나 전기 등을 사용해 불소계 온실가스를 소각·분해하는 방식이 주로 활용돼왔다. 카볼루션은 SPOIC의 선택적 흡착 특성을 활용해 불소계 가스를 포집하고 회수하는 신개념 건식 스크러버 사업을 추진하고 있다.
회사는 이를 통해 처리 과정에서 발생할 수 있는 이산화탄소, 질소산화물(NOx), 폐수 등 2차 오염물질을 줄이는 동시에 포집된 가스를 회수·재활용하는 자원순환형 시스템을 구현한다는 목표다.
중장기적으로는 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하는 DAC(Direct Air Capture) 시장으로 사업을 확대한다.
저에너지 포집 모듈에 SPOIC을 적용해 100도 이하의 낮은 온도에서도 흡착제를 재생할 수 있도록 하고, 이를 기반으로 기존 DAC 기술의 핵심 과제인 에너지 사용량과 포집 비용을 낮추겠다는 전략이다.
포집한 이산화탄소를 수소와 결합해 친환경 합성연료(e-Fuel) 생산에 활용하는 사업도 구상하고 있다. 단순한 탄소 제거를 넘어 포집한 탄소를 다시 산업 원료로 활용하는 '탄소 순환 경제' 구축이 목표다.
중소벤처기업부 팁스(일반트랙) 과제 선정
카볼루션은 지난 8월 7일 중소벤처기업부의 팁스(TIPS) 일반트랙 과제에도 선정됐다. 이를 계기로 SPOIC 소재 고도화와 상용화를 위한 연구개발 및 사업화에 더욱 속도를 낼 계획이다.
임지순·김경원 공동대표는 “이번 팁스 프로그램 선정은 SPOIC 소재의 기술적 우수성과 카볼루션 비즈니스 모델의 시장성을 인정받은 결과”라며 “반도체 스크러버 시장을 시작으로 글로벌 DAC 플랜트 시장까지 진출해 산업계의 난제를 해결하고 2050 넷제로 달성에 실질적으로 기여하는 글로벌 기후테크 기업으로 도약하겠다”고 밝혔다.
한편 임지순 공동대표는 지난 8월 10일 전 세계 18개국 약 500명이 참석한 제37차 전산물리학 국제학회 서울총회(CCP2026) 개막 기조강연에서 슈퍼컴퓨터를 활용한 온실가스 포집 물질 설계 현황과 이 분야에서 인공지능(AI)이 수행할 새로운 역할을 제시했다.
소성렬 기자 hisabisa@etnews.com
