이산화탄소를 고부가 연료로 변환할 수 있는 소재기술을 국내 연구진 주도로 개발했다.

KAIST는 국내외 연구진과 공동으로 구리 입자 내 원자 틈 제어기술로 이산화탄소를 에틸렌 등 고부가 연료로 변환하는 전기화학촉매 소재기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 강정구 KAIST 신소재공학과 연구팀이 성균관대, UNIST, 부산대, 미국 버클리대, 칼텍 연구진과 공동 연구개발했다.

./자료 KAIST
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이산화탄소로부터 에틸렌 생성비율을 최고 80%까지 높이는게 핵심이다. 이를 위해 원자 수준의 촉매제어 기술을 도입했다. 기존 촉매소재 설계에서 제시되지 않은 ‘원자 틈’을 처음으로 촉매설계의 주요인자로 적용했다. 산화된 구리의 환원반응을 전기화학적으로 미세하게 제어한 것으로 구리 결정면 사이에 좁은 틈은 1나노미터 미만이다.

이 기술로 에틸렌의 생산성을 획기적으로 높였다. 동시에 천연가스에서 손쉽게 얻을 수 있는 메탄의 생성을 실험적으로 완전히 억제했다.

강정구 KAIST 교수는 "구리 기반 촉매소재에 간단한 공정 처리기술을 도입해 온실가스인 이산화탄소를 전환해 고부가 화합물인 에틸렌을 효율적으로 생산하는 소재기술"이라며, "기후변화 및 온실가스 문제 대응을 위한 핵심 대안기술이 될 수 있을 것으로 전망한다"라고 말했다.