이산화탄소를 공업원료로 바꿔 … UNIST, 개미산 전환 촉매기술 개발

권영국 교수(왼쪽부터), 제1저자 이호정 연구원, 최한샘 연구원.

[아시아경제 영남취재본부 황두열 수습기자] 이산화탄소를 공업원료인 개미산으로 전환하는 촉매기술이 개발됐다. 개미산은 탄소수가 하나인 ‘카복실산’을 말하며, 개미나 벌 등의 체내에 들어 있어 이름을 따왔다.

울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 권영국 교수팀이 성균관대, DGIST 연구진과 특수기술을 이용해 고성능 주석 산화물 촉매를 개발했다고 3일 밝혔다.

특수기술은 촉매입자에 머리카락 굵기 10만분의 1 수준보다 더 가는 초미세 균열을 내는 기술이다.

주석 촉매 입자에 초미세 균열을 내기 위해서 양이온 주입 기술을 썼다.

전기화학적 양이온 주입 공정의 개략도.

권영국 교수팀은 이산화탄소에 전기를 가해 고부가가치의 화합물이나 연료로 바꾸는 기술이 주목받는 데 대해 값싸고 성능 좋은 촉매를 구상했다.

연구팀은 값싼 비귀금속 주석 기반 촉매를 고성능 개미산 생산 촉매로 탈바꿈시켰다. 개미산은 식품, 가죽처리, 제약 산업에 쓰이며 연료전지 연료와 수소저장체로도 주목받는 물질이다.

개발된 촉매는 상용 주석 산화물 소재 대비 에너지소모가 적고 개미산의 생산 속도가 19배 이상 향상됐다. 반응 부산물 생성도 70% 줄었다.

연구팀은 개미산 생성 속도와 선택성이 향상되고 부산물 생성이 효과적으로 억제되는 미세균열 크기도 찾아냈다.

권영국 교수는 “기술은 전기화학 촉매 연구 분야로 확장이 가능해 의의가 크다”라고 말했다.

연구는 UNIST 이호정 연구원이 제1저자로 참여하고, 성균관대학교 정형모 교수팀, DGIST 슈테판 링에 교수팀과 공동 수행했다.

연구 결과는 재료공학·전기화학 분야의 세계적 권위지인 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)에 온라인 공개된다.

연구 결과는 표지논문으로 선정돼 정식 출판을 앞두고 있다.

영남취재본부 황두열 수습기자 bsb03296@asiae.co.kr