온실가스 잡는 새로운 흡착제 개발

발전소에서 나오는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 포집할 수 있는 흡착제가 국내 연구진에 의해 새롭게 개발됐다. 홍창섭 고려대 화학과 교수팀은 기존 흡착제보다 이산화탄소 포집 효율은 뛰어나면서도 물과 산성에 강하고 소량의 이산화탄소를 흡착할 수 있는 '니켈기반 금속-유기 복합체'를 개발했다고 21일 밝혔다.

탄소나 제올라이트로 구성된 기존 흡착제는 물이나 산성에 노출되면 안정성이 유지되지 않아 산성 물질과 수분이 뒤섞인 배기가스에서 이산화탄소를 잡아내기란 사실상 불가능했다.

금속-유기 복합체는 기공이 많아 화학반응에 필요한 표면적이 넓고 이산화탄소 흡착 능력도 뛰어나지만 기존 흡착제와 마찬가지로 수분과 산성에는 약하다는 단점이 있었다.

홍 교수팀은 이 복합체에 니켈을 추가해 이런 문제점을 해결했다. 새로 첨가한 니켈은 흡착제의 뼈대를 이루는 산소를 단단히 고정하는 역할을 해 흡착제를 수분과 산성에 잘 견디도록 만들었다. 또 물이 끓는 100도의 고온과 pH1.8의 강산성에서도 흡착제의 구조는 안정적으로 유지됐다. 이산화탄소를 끌어당기는 능력도 뛰어나 15%의 비교적 저농도에서도 이산화탄소 흡착이 활발하게 나타났다.

홍 교수는 "나일론의 원료인 다이아민 같은 화합물을 첨가하면 더 빠르고 더 강력하게 이산화탄소를 포집할 수 있을 것"이라며 "이번에 개발된 흡착제의 구조가 안정적이라는 점을 활용해 연료전지에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 화학분야 권위지 '앙게반테 케미' 온라인판 6월 1일자에 실렸다.

이우상 동아사이언스 기자 idol@donga.com