카이스트, 공기 중 95% 순도 이산화탄소 포집 기술 개발

전기 가열 흡착제 상용화 성공
화력발전·철강공장서 활약기대

국내 연구진이 공기 중 이산화탄소를 95% 이상 순도로 포집하는 기술을 개발했다. 이산화탄소 증가가 지구 평균 기온을 약 1.2도 상승시켜 극단적인 기상 현상, 해수면 상승, 생태계 파괴 등 기후위기를 초래한 가운데 이를 해결하는 시도가 될 것으로 기대된다.

카이스트는 고동연 생명화학공학과 교수 연구팀이 순수 전기만으로 작동하며 공기 중 이산화탄소를 효율적으로 제거할 수 있는 탄소 포집기를 개발하고 상용화하는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 공기 중 0.04%에 불과한 극미량의 이산화탄소를 효과적으로 포집하기 위해선 효율적인 흡착제와 경제적인 이산화탄소 분리 시스템이 필요하다. 연구팀은 전기 가열원이 통합된 흡착제와 시스템을 개발, 포집기의 성능을 극대화했다. 흡착제는 대량 생산이 가능하며 흡착과 탈착 속도가 빠르고 넓은 면적을 통해 이산화탄소를 더 효율적으로 흡착할 수 있다. 전기 가열원을 통해 흡착제로부터 순수한 이산화탄소를 분리하는 시스템은 높은 에너지 효율과 정밀한 온도 제어라는 장점을 가졌다.

이 기술은 외부 열에너지 없이 전기만으로 구동할 수 있어 태양광·풍력 등 다양한 재생에너지원을 이용할 수 있다. 현재 실험실 규모에서 하루 약 1~3㎏의 이산화탄소를 처리할 수 있는 수준으로 향후 하루 포집량 1t 규모 이상의 대규모 배치도 가능하며 화력발전소, 시멘트·철강 공장 등 대규모 이산화탄소 배출원에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

이번 연구를 주도한 김규남 박사과정 연구원의 학생 창업기업 ‘소브’가 기술 상업화를 추진 중으로 김 연구원은 “앞으로도 지속적인 연구를 통해 기술을 발전시키고 실제 환경에서의 적용 가능성을 높이겠다”고 말했다.

구혁 기자 gugija@munhwa.com