[컨슈머타임스 김유진 기자] 한국화학연구원은 미국 로렌스버클리국가연구소(LBNL)•인공광합성공동연구센터(JCAP)와 함께 온실가스인 이산화탄소를 유용한 자원으로 바꾸는 전환기술의 효율을 높이는 데 성공했다고 25일 밝혔다.
이 기술은 전극과 전해질로 구성된 전해 시스템을 이용해 이산화탄소를 석유화학 공업의 원료인 메탄과 에틸렌, 에탄올, 일산화탄소 등으로 바꾸는 기술이다.
기존의 전해 시스템은 전환 효율이 낮다. 따라서 상용화를 위해서는 생산성과 효율을 높이는 것이 중요하다.
연구팀은 전해질에 포함된 알칼리 금속 양이온의 종류에 따라 이산화탄소 전환 효율이 달라질 수 있다는 사실을 처음 증명해 냈다.
이산화탄소의 전기화학적 전환을 위한 전극(촉매)으로는 금∙은∙구리 등이 쓰인다. 금과 은 촉매를 쓰면 이산화탄소에서 일산화탄소와 수소를, 구리 촉매를 쓰면 에틸렌과 에탄올을 생성할 수 있다.
연구팀은 전해질 속 알칼리 금속 양이온의 크기에 따라 최종 생성물질의 생산량이 달라지는 것을 발견했다.
전해질에 포함된 알칼리 금속 양이온(리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs))의 크기가 커질수록 전극 표면의 pH(산성도)가 커지는 것은 줄이고 이산화탄소 환원 효율은 높일 수 있었다.
은 촉매의 경우 세슘 양이온을 쓰면 리튬 양이온 사용보다 동일 전압에서 4배 많은 일산화탄소를 얻을 수 있다는 것을 알아냈다.
이번 연구 결과는 지난달 14일자 국제 학술지 '미국화학회지'(Journal of the American Chemical Society)에 실렸다.
