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‘지구온난화 주범’ CO2 변환 아연촉매 개발KAIST 우성일·김형준 교수,
연합뉴스  |  Yonhapnews
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승인 2016.07.27  15:39:48
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▲ (좌) 우성일 교수 (우) 김형준 교수

금·은 촉매 가격의 2만분의 1

KAIST는 우성일·김형준 교수 공동연구팀이 지구온난화 주범인 이산화탄소(CO2)를 변환시킬 수 있는 아연 촉매를 개발했다고 26일 밝혔다.
 
이산화탄소를 환원시켜 연료로 만드는 기술은 지구온난화 문제를 해결할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
 
이를 위해 금·은 등 귀금속을 활용한 이산화탄소 변환 촉매 기술이 개발되고 있지만, 가격이 비싸고 그에 따른 부산물이 너무 많아 복잡한 정제 공정이 필요하다는 한계가 있다.
 
아연 촉매는 가격이 2만분의 1에 불과하고 일산화탄소(CO)만 선택적으로 생성할 수 있다는 장점이 있지만, 성능에 한계가 있어 많이 활용되지 못했다.
 
연구팀은 화학 반응률을 높일 수 있도록 아연 촉매의 표면적을 최대한 넓힌 뒤, 전기화학적 증착법을 통해 아연을 표면에 도금하는 방법으로 육각형 형태의 아연 촉매를 개발했다.
 
부산물로 탄화수소 연료인 일산화탄소뿐만 아니라 수소도 얻을 수 있었다.
 
연구팀은 또 육각형 아연 촉매에 가하는 전압에 따라 일산화탄소와 수소 생성 비율이 달라진다는 것을 확인했으며, 일산화탄소와 수소를 각각 잘 생성하는 육각형 결정면도 밝혀냈다. 이번에 개발한 육각형 아연 촉매의 패러데이 효율(전기화학적 반응 효율)은 95%였으며, 성능도 30시간 이상 지속하는 등 안정성이 높았다.
 
이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미’(Angewandte Chemie International Edition) 지난달 28일 자 온라인판에 실렸다.
 
우 교수는 “태양에너지 등 신재생에너지로부터 전기에너지를 얻어 아연 촉매를 이용한 이산화탄소 환원 시스템을 운영한다면, 이산화탄소를 배출하지 않고도 에너지 밀도가 높은 탄화수소 연료를 생산할 수 있을 것”이라고 말했다. /연합뉴스
 

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