SK이노베이션, 이산화탄소를 일산화탄소로 전환 성공

독자 개발 '이원자 촉매기술' 수준 높여

SK이노베이션 이 전기화학적 촉매 반응을 활용해 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는데 성공했다.

SK이노베이션 환경과학기술원은 이산화탄소를 선택적으로 일산화탄소로 바꾸는 '이원자(二原子) 촉매 기술'을 활용해 하루 1kg 상당의 일산화탄소를 제조하는데 성공했다고 3일 밝혔다. 이러한 내용을 화학공학 전문 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 최근 게재했다.

대전 유성구 SK이노베이션 환경과학기술원에서 연구진이 ‘이원자 촉매 기술’로 일산화탄소 전환 실증을 하고 있다.(사진=SK이노베이션 제공)

이번 연구에는 국내 전기화학 시스템 전문업체 테크윈이 참여했으며, 이원자 촉매를 활용한 일산화탄소 대량 생산은 SK이노베이션 환경과학기술원이 최초 구현한 것으로 평가 받는다. 이원자 촉매기술은 SK이노베이션 환경과학기술원 연구진이 개발해 지난해 환경분야 학술지 '어플라이드 카탈리시스 B: 환경'에 게재된 바 있다.

수백개의 원자가 뭉쳐진 기존 촉매와 달리 원자를 하나씩 분리해 만든 단원자(單原子) 촉매는 활성을 더욱 높이는 기술로 평가 받는다. 이에 더해 이원자 형태로 만들면 촉매 성능이 더 향상되는 걸 확인한 것이다.

연구진은 니켈과 철이 이원자 형태로 존재하는 촉매를 제조해 촉매 성능을 높였고, 이를 여러 전극 셀이 적층 된 전해조에 적용했다. 전해조에서의 전기화학 촉매 반응을 거쳐 이산화탄소가 일산화탄소로 전환된 것이다.

환경과학기술원은 이 연구가 기후위기를 가속화하는 주요 요인인 이산화탄소를 줄이면서 일산화탄소를 확보하는 ‘일석이조’ 효과를 낼 것으로 기대하고 있다. 일산화탄소는 초산, 플라스틱 등 화학제품 생산에 쓰이며, 최근에는 메탄올, 합성원유 등 대체연료 생산 원료로 주목 받고 있다.

이성준 SK이노베이션 환경과학기술원장은 "탄소감축과 기후위기 극복은 우리 모두가 해결해야 할 최우선 과제"라며 "에너지?화학 연구개발(R&D) 과정에서 축적된 촉매 기술 역량이 탄소감축 기술 개발에 활용된 사례로 앞으로 R&D 핵심역량을 더욱 강화해 탄소 감축에 기여하겠다"고 말했다.

오현길 기자 ohk0414@asiae.co.kr