'이산화탄소' 먹고, 전기·수소 만드는 기술 개발

물에 녹인 이산화탄소로 쉬운 화학반응 유도…기후변화 대응 기대

수계 금속-이산화탄소 시스템 모식도

[아시아경제 김철현 기자] 울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영)은 에너지 및 화학공학부 김건태 교수팀이 이산화탄소를 사용해, 전기와 수소를 생산하는 '수계 금속-이산화탄소 시스템'을 개발했다고 4일 밝혔다. '수계'는 물 기반의 전해질을 사용했다는 의미로 물에 수산화칼륨이나 수산화나트륨 등을 미량 녹여 전해질로 사용한다. 이 시스템은 물에 녹인 이산화탄소를 활용해 작동하는 일종의 전지인데, 전기화학 반응 과정에서 기후변화의 주범인 이산화탄소는 제거되고 전기와 수소가 만들어지는 방식이다.

이번 연구는 이산화탄소를 물에 녹이면 손쉽게 다른 물질로 전환할 수 있다는 점에 착안했다. 이산화탄소가 물에 녹게 되면 그 물은 수소이온이 많아져 산성을 띠는 물이 되고 전자들이 이동하면서 전기 에너지가 만들어지는 것이다. 전기가 만들어지는 과정에서 이산화탄소는 다른 물질로 변환되는데 이 때 전환 효율은 57% 혹은 그 이상이 된다. 또한 그 과정에서 수소도 생산되기 때문에 일석이조의 효과를 거둘 수 있다.

이산화탄소를 제거하는 동시에 전기를 생산해 수소까지 얻는 이번 기술은 기존보다 가격을 낮췄을 뿐만 아니라 폭발위험이 없어 안전하며 전기 출력과 수소 생산 속도도 크게 높아졌다. 김건태 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 "이 기술은 이산화탄소를 더 빠르고 값싸게 줄이면서 수소와 전기를 생산할 수 있는 활용성 높은 세계 최초 기술"이라며 "실증 연구 수준에 빠르게 도달한 만큼 상용화 가능성도 높을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr