포스텍 화공학과 김동표 교수팀, 이산화탄소를 의약품 원료로 전환 기술 개발

환경문제 해결·수익창출도 가능…네이처 커뮤니케이션지에 발표

지구온난화 주범인 온실가스의 많은 부분을 차지하는 이산화탄소를 자원화하는 기술이 개발돼 관심이 집중되고 있다.

포스텍 화학공학과 김동표 교수팀은 "기체와 액체의 층을 만든 뒤 이들의 흐름을 이용해 이산화탄소를 의약품 원료물질로 바꾸는 화학공정을 개발하는 데 성공했다"고 네이처 커뮤니케이션지를 통해 발표했다. 특히 이 기술은 화력발전소에서 발생하는 엄청난 이산화탄소를 고부가가치 제품으로 전환할 수 있다는 점에서 환경문제 해결과 수익창출을 동시에 잡을 수 있는 기술로 기대를 모으고 있다.

연구팀은 기술개발을 위해 물과 기름을 강하게 반발시키는 실리콘 나노선 구조체를 활용했다. 이 구조체에 이산화탄소를 포함한 기체를 흘려보내면 액체의 경우 구조체 위를, 기체는 구조체 틈새를 흘러나가는 현상을 보이게 된다. 기체와 액체의 안정적인 '계면 흐름'이 물질 전달을 촉진시키면서 전환반응이 일어나는 것이다. 이 시스템은 액체와 기체의 계면에 고정된 촉매가 이산화탄소 포집과 전환을 동시에 일어나게 한다. 평상 기압과 상온에서도 81~97% 반응수율이 나온다는 점에서 상용 가능성을 높이고 있다. 연구팀은 실제 이산화탄소를 포함한 천연가스를 이용한 실험에서 11%의 이산화탄소를 포집했고, 모은 이산화탄소 가운데 최대 97%를 의약품 원료물질로 전환해냈다.

김동표 교수는 "이산화탄소를 고부가가치를 가진 자원으로 만들어 낼 수 있을 뿐만 아니라, 이산화탄소가 혼합된 천연가스를 정제할 수도 있어, 지구환경에 유해한 가스를 자원화하는 다양한 기술의 성장이 기대된다"고 했다.