온난화 주범 '이산화탄소'의 변신..'인공광합성' 고성능 대면적 전극 개

<a href="https://news.v.daum.net/v/20200630120032125">https://news.v.daum.net/v/20200630120032125</a> 뉴스 IT 홈 사회 정치 경제 국제 문화 IT 랭킹 연재 포토 TV 1boon 갤러리 통합검색SNS 공유하기 온난화 주범 '이산화탄소'의 변신..'인공광합성' 고성능 대면적 전극 개발 김승준 기자입력 2020.06.30. 12:00 댓글 0 요약보기 음성으로 듣기 번역 설정 글씨크기 조절하기 이산화탄소 전환 효율 높이고 대면적화 성공..향후 연구방향제시 상용화시 산업 발생 이산화탄소 기체 감축 및 부가가치 창출 기대 이미지 크게 보기 연구진이 개발한 나노미터 크기의 산호 형태를 지닌 은 촉매 전극의 주사 전자 현미경(SEM) 사진 (한국과학기술연구원 제공) 2020.06.30 / 뉴스1 (서울=뉴스1) 김승준 기자 = 온난화와 대기오염 주범으로 종종 지목받는 '이산화탄소'를 고부가가치를 지닌 화학물질로 전환하는 기술이 보다 효율화 됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 국가기반기술연구본부 청정에너지연구센터의 오형석, 이웅희 박사 연구팀이 베를린공과대학과(TU-Berlin)의 공동 연구를 통해 인공광합성 방법의 하나인 전기화학적 이산화탄소 포집·전환에 효율적인 나노 전극을 개발하고 대형화에도 성공했다고 30일 밝혔다. AD프렌즈타임 100만원이 ON AIR, 프렌즈타임 런칭! 바로가기 인공광합성 시스템은 기후변화의 원인으로 지목받는 이산화탄소를 고부가가치를 가지고 있는 화학 물질로 전환하는 기술이다. 이산화탄소의 일산화탄소 전환은 상대적으로 적은 에너지로 에틸렌, 메탄올 같은 유용한 물질로 전환 할 수 있어 경제적이라고 평가 받고 있다. 특히 제철소를 비롯한 고농도 이산화탄소 기체가 많이 발생하는 산업에 이러한 기술을 적용할 경우, 탄소 배출 저감효과와 함께 부가가치를 창출할 수 있다. 최근에는 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템 분야가 높은 관심을 받고 있다. 기존 이산화탄소 전환 연구는 주로 액체 상태에서 진행돼 전극을 물에 담근 형태로 성능을 측정하는데, 이산화탄소는 물에 잘 녹지 않아 투입 에너지 대비 충분한 효율을 얻지 못하고 있었다. 공동 연구진은 기체 상태에서의 이산화탄소를 일산화탄소 전환하는 반응을 효율적으로 수행하는 높은 나노미터(1억분의 1미터) 규모의 산호 모양의 지닌 은 촉매 전극을 개발했다. 이 촉매는 기존 은 촉매에 비해 반응에 필요한 에너지가 적으며, 기존 액상 시스템보다 100배 이상의 일산화탄소를 생성할 수 있었다. 전극을 실험실 규모(손톱 크기)의 기술 실증을 벗어나 실용화될 수 있도록 대면적화(50㎠)하는 데에도 성공했다. 개발과정에서 촉매 전극의 반응 과정을 살피기 위해 위해 다양한 실시간 분석(Operando Analysis)이 쓰였다. 여기서 말하는 실시간 분석은 X선, 레이저 분석기술, 전자현미경 등을 이용해서 촉매와 전극의 반응과정을 관측하는 것이다. 연구진은 포항의 방사광가속기를 이용해 '실시간 X선 흡수 분석법'을 이용했다. 실시간 분석 결과 산호 형태의 은 나노 전극 촉매가 높은 표면적 및 다공성 구조로 인해 이산화탄소와의 접촉면이 넓어져 반응 효율이 높아진다는 결론을 얻었다. 전극 제조에 쓰인 염소 이온이 잔존해 전극의 특성에 영향을 끼친다는 분석 결과도 제시했다. 이미지 크게 보기 실시간 X-선 흡수 분석법을 통한 산호형태의 은 촉매 전극에서의 전기화학적 이산화탄소 환원 반응에 대한 전기장 효과 분석 개요도 (한국과학기술연구원 제공) 2020.06.30 / 뉴스1 연구진은 전극이 소수성이 이산화탄소 전환 효율에 영향을 끼침을 확인해 향후 이산화탄소 전환 시스템 연구에서 전극 개발 방향을 제시했다. 이번 기술 실용화를 위해서는 귀금속인 은을 촉매로 사용하는 만큼 경제성을 확보해야 하고, 반응 과정에서 전극에 물이 맺혀 이산화탄소 전환 효율이 떨어지는 등의 문제를 해결해야 한다. 오형석 박사는 "나노미터 크기의 산호 형태 은 촉매 전극의 개발을 통해 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템의 효율 및 성능을 크게 높였고 추후 연구 방향도 제시하였다"며 "이번 연구를 통해 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템 연구 개발에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KIST 주요 사업 및 기후변화대응기술개발사업 수행됐으며 결과는 에너지 환경 분야 국제 학술지 나노 에너지(Nano Energy)에 게재됐다. seungjun241@news1.kr Copyright ⓒ 뉴스1코리아 www.news1.kr 무단복제 및 전재 – 재배포금지 이슈흥미로운 과학 뉴스 '지구온난화 주범' 온실가스 줄인다..나노 은 촉매 개발 성공 공룡 대멸종 소행성 충돌 탓 '쐐기'.."화산, 동식물 복원 도와" "코로나19 감염, 혈액형과 관련 없어" 대규모 게놈 연구 결과 '초신성 폭발 임박설' 베텔게우스 광도 급감은 항성흑점 영향 더보기이슈 알림받기 1명이 기사에 공감합니다. SNS 공유하기 뉴스1 주요뉴스해당 언론사로 이동합니다.채널 추가 서세원이 살해 협박? 딸 서동주 "자극적 보도에 한숨도 못자" 이순재 "매니저 분리수거 강요, 머슴처럼 부렸다는 보도 억울" 일일 앵커 고민정 "원구성 합의 부결, 김종인 입김" 공개 저격 댓글 0MY 댓글 입력 첫번째 댓글을 남겨주세요. 뉴스봇과 카톡하고 오늘의 브리핑 알림 받기 장제원 "어제가 골든타임..빈손으로 들어갈 수밖에" 서울 동대문구에 급증한 유기 토끼, 구청이 '배후'였다 북, 대북전단에 왜 발끈했나.."추잡한 리설주 합성사진에 분노" [최강시사] 이준석 "민주당 고기 다 구워먹고, 통합당 보러 껍데기 서비스 받으라 해" 뒤꿈치 붙인 이영준 효과 있다, 구위 유지·제구 안정[MD포커스] 인도, 연속 신규 확진 2만명에 뭄바이 폐쇄 1달 연장 국립 한국방송통신대학교 입시 참가자 모집AD 국립 한국방송통신대학교 세계 덮친 코로나19에..'태양의 서커스' 파산보호 신청 '기생충'이 활로 뚫었다..짜파구리 열풍에 완도 다시마 금값 이재영x이다영, 상처받고 속상한 쌍둥이 삶의 빛과 그림자'아이콘택트'[TV와치] "日수출 규제 선방했지만, 반도체 장비 등 추가 규제 대비해야" 연령별 많이 본 뉴스 전체 20대↓ 30대 40대 50대↑ 1[단독] 7년간 성폭행 등으로 망가진 삶..피의자는 극단적 선택 2용인 이동주차 시비 폭행 피의자 "월세 내고 임대한 땅" 3북, 대북전단에 왜 발끈했나.."추잡한 리설주 합성사진에 분노" 4'부동산투기' 이번엔 세금규제..'4%+α 보유세' 다주택자 흔든다 5부산 동래 땅만 파면 유적 우르르..기존 구청사 자리서도 유물 1[단독] '한한령' 해제..中 전역에 韓 상품 판매 개시 2이재갑 "코로나 종식 어려울수도..독감처럼 되나" 3'달고나 커피' 코로나 시대 전세계인의 간식으로 발돋움 4곗돈 2억 가로챈 60대女, 공소시효 1년 앞두고 붙잡혀 5"대만, 中 공격받으면 美가 구해줄 거란 희망적 사고 버려야" 1[단독] "머슴처럼 일하다 해고" 원로배우 매니저 폭로 2남친 직장동료를 성추행범으로 허위 신고한 30대 벌금형 3앗, 열화상 카메라에 속옷까지 비치네.. 4"집에서 통화가 안 돼요"..신축 아파트 주민들 불편 호소 5EU, 한국 포함 14개국 입국 허용..7월1일부터 관광 가능 1[단독] 7년간 성폭행 등으로 망가진 삶..피의자는 극단적 선택 2용인 이동주차 시비 폭행 피의자 "월세 내고 임대한 땅" 3'부동산투기' 이번엔 세금규제..'4%+α 보유세' 다주택자 흔든다 4'코로나 치료제' 렘데시비르, 1병에 47만~62만원 5펄펄 끓는 이상고온에 1cm 눈까지..러시아 기상이변 속출 1북, 대북전단에 왜 발끈했나.."추잡한 리설주 합성사진에 분노"