이산화탄소에서 `유화 핵심원료` 에틸렌 합성

KIST-숙명여대 공동연구 국제 학술지 최신호 게재 기후변화대응기술 발전 기대

국내 연구진이 이산화탄소로 에틸렌을 만드는 반응의 핵심인 중간 경로를 규명해 고성능 촉매 시스템 개발을 위한 새로운 장을 열었다. 학계에서는 이번 연구를 통해 지구 온난화의 주원인으로 꼽히는 이산화탄소가 석유화학산업의 핵심 원료인 에틸렌으로 재탄생하는 기후변화 대응 기술이 한 단계 발전할 것으로 기대하고 있다.


8일 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터는 숙명여대 연구팀과 공동으로 이산화탄소가 환원돼 에틸렌이 합성되는 과정에서 구리 기반 촉매 표면에 흡착한 반응 중간체를 관찰하고 실시간으로 움직임을 분석하는 데 성공했다고 밝혔다. 이를 통해 연구진은 반응 경로를 제어해 촉매 표면에서 화합물 생성의 선택도를 향상시킬 수 있는 가능성을 확인했다. 이산화탄소를 통해 에틸렌 등 원하는 고부가가치 화합물만 합성하는 원리를 규명한 것이다.


또한 연구진은 탄소 간 결합을 촉진시켜 에틸렌 생성에 뛰어난 성능을 보이는 새로운 촉매 소재로 구리수산화물 나노와이어를 보고했다. 이번 연구는 기존 연구가 다루지 못했던 부분을 규명해 효율성을 높이기 위한 돌파구를 제시했다는 점에서 의의가 크다는 평가다. 다만 실용화를 위해서는 전기화학 반응기 기술 개발, 플랜트 공정 기술 개발 등 최종 활용하는 단계에 대한 후속 연구가 필요하다고 전했다.


이번 연구 결과는 에너지·환경과학 분야 국제 학술지 '에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)' 최신 호에 실렸다.


[박윤균 기자]