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산화 내성 높인 이산화탄소 흡착제 개발
KAIST 최민기 교수 연구팀…실용화 가능 안정성 확보 의미
2018년 03월 07일  17:34:28 허송빈 기자 news@gocj.net

[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 생명 화학 공학과 최민기 교수 연구팀이 산화 내성을 크게 높인 아민 기반의 이산화탄소 흡착제 개발에 성공했다.

이번 연구에서 개발한 이산화탄소 흡착제는 기존 아민 기반 흡착제의 문제점인 산화를 통한 비활성화 문제를 해결, 실용화가 가능한 정도로 안정성을 끌어 올렸다는 의의를 갖는다.

연구팀은 상용 고분자 아민에 존재하는 극소량의 철, 구리와 같은 금속 불순물이 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% 이상 대부분의 흡착 성능을 유지했으며, 이는 기존 흡착제에 비해 약 50배 이상 증진된 산화 안정성이다.

또 우수한 이산화탄소 흡, 탈착 특성 뿐 아니라 기존 흡착제의 고질적 문제점이었던 산화 안정성까지 모두 확보했기 때문에 현재까지 개발된 다른 고체 흡착제보다 실용화에 가깝다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 지구 온난화 주범인 이산화탄소의 포집을 위해 이산화탄소 흡착제 연구가 활발히 진행 중이다.

이 가운데 재생에 필요한 에너지 소요가 적고 무해한 고체 흡착제에 관심이 커지고 있으며, 기공이 발달한 고체 내부에 고분자 형태의 아민을 도입한 종류의 흡착제가 주목을 받는다.

그러나 기존 아민 기반 고체 흡착제는 뛰어난 이산화탄소 흡착 성능에도 불구하고 반복적인 사용에 따른 화력 발전소의 배기 가스 내 산소로 인한 아민의 산화 분해 현상이 발생해 성능이 떨어지는 심각한 안정성 문제가 있다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 2월 20일자 온라인 판에 게재됐다.
 

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