지구온난화 주범 이산화탄소 변환 아연촉매 개발

KAIST 우성일·김형준 교수, 금·은 촉매 가격의 2만분의 1

KAIST는 우성일·김형준 교수 공동연구팀이 지구온난화 주범인 이산화탄소(CO2)를 변환시킬 수 있는 아연 촉매를 개발했다고 26일밝혔다.

이산화탄소를 환원시켜 연료로 만드는 기술은 지구온난화 문제를 해결할 수 있는 기술로 주목받고 있다.

이를 위해 금·은 등 귀금속을 활용한 이산화탄소 변환 촉매 기술이 개발되고있지만, 가격이 비싸고 그에 따른 부산물이 너무 많아 복잡한 정제 공정이 필요하다는 한계가 있다.

아연 촉매는 가격이 2만분의 1에 불과하고 일산화탄소(CO)만 선택적으로 생성할수 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 생성비율이 달라진다는 것을 확인했으며, 일산화탄소와 수소를 각각 잘 생성하는 육각형결정면도 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 촉매를이용한 이산화탄소 환원 시스템을 운영한다면, 이산화탄소를 배출하지 않고도 에너지 밀도가 높은 탄화수소 연료를 생산할 수 있을 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>