온실가스 이산화탄소, 산업의 '쌀'로 바뀐다… 성균관대 연구팀의 게임 체인저 촉매 기술
[혁신] 온실가스 이산화탄소, 산업의 '쌀'로 바뀐다… 성균관대 연구팀의 게임 체인저 촉매 기술 지구온난화의 주범으로 지목되는 이산화탄소(CO2)를 더 이상 골칫거리로만 여기지 않는 시대가 열리고 있습니다. 최근 성균관대학교 김정규 화학공학부 교수팀과 한국과학기술연구원(KIST) 고재현 박사 연구팀이 공동으로 개발한 '이산화탄소 직접 전환 촉매 기술'은 탄소 중립과 산업 경쟁력 강화라는 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 획기적인 전환점으로 평가받습니다. 이산화탄소가 반도체 세정제로? 탄소 자원화의 새로운 지평 그동안 이산화탄소를 유용한 물질로 바꾸려는 연구는 끊임없이 이어져 왔습니다. 하지만 대부분의 기존 기술은 일산화탄소나 메탄과 같이 구조가 비교적 단순한 물질을 생산하는 수준에 머물러 있었습니다. 이는 에너지를 투입한 만큼의 경제적 효율을 기대하기 어렵다는 한계를 안고 있었습니다. 하지만 이번에 개발된 촉매 기술은 다릅니다. 연구팀은 촉매 표면의 전자 흐름을 정교하게 조절하여, 두 개의 화학 반응 경로가 동시에 작동하게 설계했습니다. 이른바 '촉매 협력 메커니즘'을 적용한 것입니다. 이 방식을 통해 탄소 원자를 긴밀하게 연결함으로써, 구조가 훨씬 복잡하고 산업 현장에서 고부가가치로 통하는 '2-프로판올'을 선택적으로 생산하는 데 성공했습니다. 2-프로판올은 반도체 제조 공정에서 필수적인 세정제이자, 의료 현장에서 흔히 쓰이는 소독제의 핵심 원료입니다. 즉, 골치 아픈 온실가스를 고부가가치 산업 필수 소재로 탈바꿈시킨 셈입니다. 상온·상압의 마법, 공정 혁신을 예고하다 이번 연구의 가장 큰 장점 중 하나는 '공정의 간소화'입니다. 기존의 탄소 전환 기술들은 대개 고온·고압의 가혹한 반응 환경을 요구하여 막대한 설비 투자와 에너지 비용이 발생했습니다. 그러나 성균관대 연구팀이 개발한 촉매는 별도의 고압 장치가 필요 없는 '상온·상압' 조건에서도 높은 효율...