POSTECH 연구팀, 저비용 고효율 `이산화탄소 먹는 하마` 개발 성공

↑ POSTECH 연구팀의 GIS 제올라이트 연구 결과를 담고 있는 재료 화학 학술지 `머티리얼즈 호라이전스`의 표지. [사진 제공 = POSTECH]

저렴한 비용으로 공장에서 배출되는 이산화탄소를 처리할 수 있는 산업용 기술이 개발됐다.
포항공과대학교(POSTECH)는 낮은 비용으로 발전소 배기가스에 포함된 이산화탄소를 잡아줄 수 있는 새로운 흡착제 개발에 성공했다고 15일 밝혔다. 기존에는 '제올라이트' 흡착제를 산업용으로 사용해 왔는데, 높은 비용이 부담이 됐다. 이번에 연구팀은 값싼 알칼리 양이온만을 사용해 새로운 제올라이트 합성에 성공했다.
연구팀은 지금까지 존재하지 않던 새로운 형태의 제올라이트인 GIS 제올라이트를 합성해 냈다. 이산화탄소, 질소, 메탄 등으로 구성된 공기에 실험한 결과, GIS 제올라이트는 이산화탄소를 선택적으로 흡착하는 것으로 확인됐다. 또, 기존 제올라이트보다 우수한 분리 능력을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.
GIS 제올라이트가 주목을 받는 이유는 골격 구조가 유연한 물질에서만 관찰되는 계단형 흡착 특성을 갖고 있기 때문이다. 이 특성 덕분에 매우 높은 이산화탄소 흡착율을 갖게 됐다. 또 촉매나 이온교환제 등으로 널리 활용되고 있는 기존 제올라이트는 구조가 거의 밝혀지지 않아 필요에 따라 구조를 바꿔 합성하는데 한계가 있었다. 하지만 골격이 유연한 형태의 GIS 제올라이트는 이같은 문제를 해결해 냈다. 또 상용화에 걸림돌이 되던 기존 물질을 사용하지 않고 값싼 알칼리 양이온(Na+)만을 사용해 합성했기 때문에 기존 공정보다 더 경제적인 특성을 보인다.
이번 연구를 주도한 홍석봉 POSTECH 환경공학부 교수는 "새로운 구조 또는 조성을 갖는 골격이 유연한 제올라이트 합성과 이를 이용한 이산화탄소의 분리·회수 기술 개발 연구는 실제 공정 효율을 증진시키기 위해서 반드시 필요하다"라고 말했다.
한편 이번에 개발된 GIS 제올라