국내 연구진이 온실가스를 고부가가치 화학연료로 바꾸는 기술을 개발했다.
황윤정 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원 연구팀은 김형준 KAIST 교수 연구팀과의 공동연구로 이산화탄소(CO2)를 전환해 에틸렌(Ethylene), 에탄올(Ethanol) 등 고부가가치 화학 원료로 만들어내는 전기 촉매 기술을 개발했다고 10월29일 밝혔다.
연구진은 이산화탄소를 전기화학을 이용해 에틸렌, 에탄올 등 탄소를 2개 이상 보유한 다탄소 화합물을 만들 때 생성전류 선택도를 높이기 위한 방안을 연구했다.
생성전류 선택도는 흐른 전류에 비해 에틸렌 생성에 사용된 전류의 비율을 가리키며, 생성전류 선택도가 높을수록 반응 효율이 좋은 것으로 파악된다.
연구진은 구리 촉매 소재에 세리아라는 금속 산화물을 도입해 에틸렌, 에탄올 등 다탄소 화합물의 생성전류 선택도를 높일 수 있는 신규 촉매 설계기술을 개발했다.
금속산화물 세리아는 촉매 소재인 구리와 전자 및 화합물 교환이 가능해 촉매 반응 효율을 높이는데 기여하는 것으로 분석됐다.
이를 통해 40% 미만에 그쳤던 기존 생성전류 선택도를 65%로 끌어올리는데 성공했다.
황윤정 KIST 책임연구원은 “새로 개발한 촉매 기술로 이산화탄소 전환 활용기술 실용화 가능성을 높일 것으로 기대한다”고 강조했다.
연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ACS 에너지 레터스에 게재됐다. (K)