이산화탄소를 메탄으로 바꾸는 촉매 개발

국내 연구진이 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 자원으로 활용 가능한 '메탄'으로 바꾸는 기술을 개발했다.
유종성 대구경북과기원(DGIST) 에너지시스템공학전공 교수와 같은 학과 인수일 교수 공동 연구진은 광촉매의 표면을 처리해 이산화탄소의 메탄 전환 효율을 3배 향상시킨 광촉매를 개발했다고 17일 밝혔다.
세계 각국에서 지구 온난화를 일으키는 이산화탄소를 수소, 메탄, 에탄올, 메탄올 등의 화학연료로 전환할 수 있는 '이산화탄소 자원화 연구'가 한창이다. 이산화탄소를 효율적인 자원으로 바꾸기 위해서는 이산화탄소를 화학연료로 전환할 때 2차 유해물질이 발생하지 않도록 도움을 주는 '고효율 광촉매'가 필수적이다.
연구진은 마그네슘 열환원 방식을 적용해 타이타니아(TiO2) 표면의 산소 원자를 제거한 '산소 결함 타이타니아'를 합성해 이산화탄소를 메탄으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다. 이 광촉매는 '밴드갭' 조절을 통해 빛의 흡수량을 증가시켰고 전하를 효율적으로 분리할 수 있다. 밴드갭은 물체가 갖고 있는 에너지 간격을 의미한다. 유종성 교수는 "기존 광촉매 보다 이산화탄소의 메탄 전환율이 3배 높다는 사실을 증명했다"며 "이산화탄소의 탄화수소 전환 메커니즘을 이해해 이산화탄소 자원화 및 저감 기술에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
연구결과는 환경촉매 분야 국제 학술지인 '어플라이드 촉매B, 환경' 저널 8일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]