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‘지구온난화’ 주범 이산화탄소를 청정연료로 바꾸는 기술 나왔다

‘지구온난화’ 주범 이산화탄소를 청정연료로 바꾸는 기술 나왔다

유용하 기자
유용하 기자
입력 2019-01-03 12:00
업데이트 2019-01-03 12:00
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기존 전환기술보다 30% 효율 더 높아

지구온난화 주범 이산화탄소를 청정연료와 석유화학산업 기본물질로 전환시키는 기술을 국내연구진이 개발했다. 사진은 이산화탄소를 배출하는 공장지대 이미지.
지구온난화 주범 이산화탄소를 청정연료와 석유화학산업 기본물질로 전환시키는 기술을 국내연구진이 개발했다. 사진은 이산화탄소를 배출하는 공장지대 이미지.
디메틸에테르를 석유화학산업 기본물질 전환기술도 개발

지난 여름의 가마솥 더위, 지난해와 올 겨울의 냉장고 추위 원인을 찾아보면 너무도 뻔하지만 온실가스 증가로 인한 지구온난화이다. 국내 연구진이 지구온난화의 주범 이산화탄소를 청정연료와 석유화학 제품 생산 원료로 전환할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

성균관대 화학공학과 배종욱 교수팀은 균일한 기공을 갖고 있는 나노촉매를 이용해 이산화탄소를 석유화학 중간 물질로 전환할 수 있는 화학공정 기반기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘ACS 촉매’ 최신호에 실렸다.

최근 석유자원 고갈과 지구온난화에 따라 이산화탄소의 효율적 제거나 활용 기술의 필요성이 증가하고 있다. 특히 이산화탄소를 이용해 메탄올, 디메틸에테르 같은 석유화학 원료를 만드는 촉매기술이 연구되고 있지만 효율을 높이는데 한계가 있었다.

연구팀은 알루미늄과 구리 나노물질을 결합시킨 촉매를 개발해 이산화탄소를 디메틸에테르로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 5~8나노미터의 구멍이 규칙적으로 만들어진 알루미늄이 구리 분자의 안정성을 높여 고온과 고압의 반응조건에서도 촉매가 안정적이고 효율적으로 작동될 수 있도록 했다. 특히 갈륨, 아연 산화물을 추가로 포함시킴으로써 이산화탄소의 디메틸에테르로 전환율이 기존 기술보다 30% 이상 늘어난 것도 확인됐다.

연구팀은 추가로 5~8나노미터 크기의 기공이 있는 알루미늄, 제올라이트 촉매를 만들어 이산화탄소를 이용해 만들어낸 디메틸에테르에서 석유화학 산업에서 기본적으로 활용되는 올레핀, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등을 합성하는 기술도 개발해냈다.
이번에 개발된 촉매를 이용해 이산화탄소로부터 석유화학 중간체를 합성‧활용하는 과정
이번에 개발된 촉매를 이용해 이산화탄소로부터 석유화학 중간체를 합성‧활용하는 과정 한국연구재단 제공
배종욱 교수는 “이번 기술은 이산화탄소 저감은 물론 지속가능한 석유대체 자원의 효과적 활용 방법이 될 수 있을 것”이라며 “이산화탄소 수소화 반응으로 청정연료인 디메틸에테르를 만들어 내는 반응은 셰일가스나 제철소에서 발생하는 부생가스를 고부가가치를 가진 에너지원으로 전환시키는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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