고성능 이산화탄소 흡수제 개발

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KAIST(총장 서남표)는 29일 EEWS 대학원의 자페르 야부즈 교수, 알리 조스쿤 교수, 정유성 교수 공동연구팀이 질소대비 이산화탄소 선택성을 300배 높인 세계 최고 수준의 Ｃｏ₂흡수제를 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 이산화탄소를 포집하는 다공성 고분자 구조체를 만들고 이산화탄소만 선택하는 기능기를 결합해 극한의 환경에 잘 견디면서도 만드는 비용이 저렴한 건식 흡수제 '아조-코프(Azo-COP)'를 개발했다. 건식 흡수제 '아조-코프(Azo-COP)'는 고가의 촉매 없이도 합성이 가능하고 물과 아세톤 등의 용매를 사용해 불순물을 제거할 수 있어 경제적이다.

연구팀은 코프(COP)라는 이산화탄소를 포집하는 다공성 고분자 구조체에 아조(Azo)를 붙여 이혼합 공기 속에서 이산화탄소만 선택하도록 했다. 특히 아조-코프(Azo-COP)는 이산화탄소와 화학적 결합이 아닌 약한 인력을 통해 결합함으로써 흡착제 재생 에너지 비용을 혁신적으로 낮출 수 있다는 것도 장점이다.

기존의 건식 흡수제는 비용이 고가인데다 수분이 많으면 효율이 불안정하다는 단점이 있었는데 새로 개발된 아조-코프를 이용하면 경제적이면서도 안정적인 효율을 유지할 수 있다. 이번 연구는 교육과학기술부 산하 (재)한국이산화탄소포집및처리연구개발센터 및 KAIST EEWS 기획단 지원을 받아 수행됐으며 연구결과는 '네이처' 자매지인 '네이저 커뮤니케이션즈' 1월 15일자에 게재됐다.

자페르 야부즈 교수와 알리 조스쿤 교수는"Azo-COP를 Ｃｏ₂, N₂ 분리 실험에 적용한 결과 포집 효율이 수백배 향상됐다"며 "이 물질은 촉매가 필요 없고, 수분 안정성, 구조 다양성 등 우수한 화학적 특성으로 인해 앞으로 이산화탄소 포집을 비롯한 많은 분야에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

오정연 기자 pen@daejonilbo.com

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