DGIST 연구팀, 이산화탄소를 메탄으로 바꾸는 고효율 광촉매 개발

대구경북과학기술원(DGIST)은 17일 에너지시스템공학전공 유종성 교수, 인수일 교수 공동 연구팀이 기존 광촉매의 표면을 처리해 이산화탄소의 메탄 전환 효율을 3배 향상시킨 광촉매를 개발했다고 밝혔다.
세계 각국에서는 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 이산화탄소를 활용해 수소, 메탄, 에탄올, 메탄올 등의 화학연료로 전환할 수 있는 이산화탄소 자원화 연구가 한창이다.
이번 연구 결과는 이산화탄소를 효율적인 자원으로 바꾸기 위해서는 이산화탄소를 화학연료로 전환할 때 2차 유해물질이 발생하지 않도록 도움을 주는 고효율 광촉매가 필수적이여서 이산화탄소 자원화 기술의 핵심으로 평가받고 있다.
유 교수 인 교수 연구팀은 마그네슘 열환원 방식을 적용해 타이타니아(TiO2) 표면의 산소 원자를 결손시킨 산소 결함 타이타니아를 합성해 이산화탄소를 메탄으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다.

연구팀이 개발한 광촉매는 마그네슘과 수소 기체의 강력한 환원력을 이용해 타이타니아(TiO2) 표면의 산소 원자를 결손시켜 타이타니아 밴드 갭을 조절한 것이 특징이다. 연구팀은 이러한 밴드 갭 조절을 통해 기존의 광촉매보다 이산화탄소의 메탄 전환율이 3배 높다는 사실을 증명했다.
인 교수는 "비교적 간단한 방식인 마그네슘 열환원 방식을 통해 기존 광촉매의 효율을 개선한 것이 이번 연구의 핵심"이라며 "이산화탄소의 탄화수소 전환 메커니즘을 이해해 이산화탄소 자원화 및 저감 기술에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구 결과는 환경촉매 분야 세계적 학술지 '어플라이드 카탈리시스 B : 환경' 8일자 온라인판에 게재됐다.
[대구 = 우성덕 기자]