국내 연구진이 이산화탄소(CO2)를 활용한 지속가능한 항공연료(SAF) 생산 기술을 개발했다.
탄소중립 달성을 위해 SAF 상용화가 시급한 과제로 부상하고 있다. 항공 수송은 전체 이산화탄소의 24.5%를 배출한다.
국제항공운송협회(IATA)이 SAF 사용 비율 확대를 위해 규제를 강화하는 가운데 안광진 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수팀과 LG화학 탄소중립연구 TFT는 이산화탄소를 활용해 SAF 생산에 적합한 이소파라핀(Isoparaffin)을 생성하는 촉매를 개발하는데 성공했다.
연구진이 개발한 촉매는 철 기반 촉매와 함께 사용해 기존 제올라이트(Zeolite) 촉매를 대체해 이소파라핀 생성 비율을 크게 높여준다.
특히, 백금 기반 텅스텐-지르코니아 촉매로 생산한 항공유는 기존 화석연료 베이스보다 탄소 배출량이 최대 80%까지 감소할 것으로 예상된다. 이산화탄소를 직접 이소파라핀으로 전환함으로써 공정 효율성도 크게 향상됐다.
탄소 침적이 적고 장시간 동안 안정적인 반응이 가능해 상용화 가능성도 매우 높은 것으로 평가된다. 항공 산업 뿐만 아니라 광범위한 수송 분야에서 탄소 배출을 획기적으로 감축하는데 기여할 것으로 기대되고 있다.
안광진 교수는 “반응 중 코크에 취약한 기존 제올라이트 촉매의 한계를 극복하고 이소파라핀 생성 비율을 극대화할 수 있는 새로운 촉매 방법을 제시했다”고 설명했으며, 김원희 LG화학 책임연구원은 “연료의 경제성을 높이고 추가 정제 과정에서 발생하는 비용을 최소화할 수 있어 산업적 활용 가치가 높다”고 강조했다.
이소파라핀 생성 촉매 연구는 한국연구재단과 산업통상자원부의 지원을 받았으며 연구 결과는 8월9일 글로벌 학술지 ACS 카탈리시스(ACS Catalysis)에 온라인 게재됐다. (윤)