작성일 : 18-03-08 15:25
최민기 KAIST 교수팀···기존 대비 50배 이상 산화 안정성 향상 , 산화 문제 해결···이산화탄소 흡착제 실용화 가능성↑
 글쓴이 : happy
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기존 이산화탄소 흡착제들의 문제점인 산화를 통한 비활성화 문제를 해결함으로써 실용화 가능성을 높인 흡착제가 나왔다.

KAIST(총장 신성철)최민기 생명화학공학과 교수 연구팀산화 내성을 크게 높인 아민 기반 이산화탄소 흡착제 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

지구온난화 원인으로 꼽히는 이산화탄소의 포집을 위해 이산화탄소 흡착제 연구가 활발히 진행되고 있다.

고체 흡착제는 재생에 필요한 에너지 소요가 적고 무해하다는 장점이 있다. 이 중에서 기공이 발달한 고체 내부에 고분자 형태의 아민을 도입한 종류의 흡착제들이 주목받고 있다.

기존 아민 기반 고체 흡착제는 뛰어난 이산화탄소 흡착 성능이 있지만 사용을 반복하면서 화력발전소의 배기가스 내 산소로 인한 아민의 산화 분해 현상이 발생해 성능이 떨어지고 안정성 문제가 있다. 

연구팀은 상용 고분자 아민에 존재하는 극소량의 철, 구리와 같은 금속 불순물들이 아민의 산화 분해를 가속하는 촉매로 작용하는 것을 발견했다. 

연구팀은 이 불순물의 활성을 억제할 수 있는 킬레이트제(chelator)라 불리는 소량의 촉매 독을 주입해 산화 안정성을 비약적으로 높였다. 개발된 흡착제는 92% 이상의 대부분의 흡착성능을 유지했으며 이는 기존 흡착제에 비해 약 50배 이상 산화 안정성이 증진됐다.

연구팀은 우수한 이산화탄소 흡·탈착 특성 뿐 아니라 기존 흡착제들의 고질적 문제점이었던 산화 안정성까지 모두 확보했기 때문에 현재까지 개발된 다른 고체 흡착제들보다 실용화에 가깝다고 분석했다.

1저자인 최우성 박사과정생 "이번 연구는 고체 이산화탄소 흡착제의 산화 분해 문제점을 획기적으로 개선해 상용화 수준까지 발전시켰다는 점에서 의미가 있다"고 말했다.

최민기 교수"연구팀이 개발하는 이산화탄소 흡착제는 상용화 초기 단계에 진입했고 이미 흡착제를 구성하고 있는 각 요소 기술이 세계를 이끌고 있다"며 "연구 역사가 짧은 만큼 앞으로도 개선할 부분이 많지만 흡착제를 더 발전시켜 세계 최고의 이산화탄소 포집용 흡착제를 개발하겠다"고 강조했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 'Korea CCS 2020' 사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제 학술지
'네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난 달 20일자 온라인 판에 게재됐다.
흡착제 과정 모식도.<자료=KAIST 제공 >흡착제 과정 모식도.<자료=KAIST 제공>