KAIST, 태양광 이용 이산화탄소로 메탄올 변환 성공(05.26)

"이산화탄소 처리·저감 문제 해결할 수 있는 대안 기술이 될 것"

 

백승민 기자 bsm1702@hellodd.com

 

KAIST(총장 강성모)는 EEWS 대학원의 강정구 교수와 김용훈 교수 공동 연구팀이 태양광을 이용해 이산화탄소를 메탄올로 변환시킬 수 있는 광촉매를 개발했다고 26일 밝혔다.

 

한국은 매년 6억 톤의 이산화탄소가 발생하고 세계적으로는 250억 톤에 이른다. 이산화탄소를 메탄올로 변환할 수 있다면, 1톤 당 약 40만원에 판매가 가능해 경제와 환경문제에서도 효과가 클 것으로 예상된다.

 

현재 태양에너지만 이용한 인공광합성기술로 메탄올과 같은 고에너지 밀도의 화학물질을 제조할 수 있다. 기존 태양에너지 활용 기술은 광촉매로 쓰이는 금, 백금, 루테늄 등의 에너지 변환 효율이 낮아 태양에너지의 일부만 활용할 수 있어 메탄올 변환이 어려웠다.

 

연구팀은 기체 콜드 플라즈마 기술을 이용해 순간적으로 금속 산화물 내부에 질소와 수소를 주입하는 기술을 개발, 광촉매 물질인 이산화티타늄에 적용했다. 이에 따라 자외선(UV)영역에 국한되는 이산화티타늄의 빛 감지 범위를 가시광선 영역까지 확대, 귀금속 광물 없이도 이산화탄소를 메탄올로 변환시켰다.

 

연구팀은 개발된 이산화티타늄 광촉매가 해당 물질이 갖는 이론한계치의 74%에 달하는 광전류를 발생시키고 이산화탄소를 이용한 메탄올 발생량이 25배 이상 향상됨을 확인됐다.

 

강정구 교수는 "이 기술을 기반으로 향후 산업체에서 대량 생산할 수 있도록 기술을 발전시키는 것이 목표다"라고  말했다.

 

이번 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)'의 지난 9일자 온라인 판에 게재됐다.