경제성을 대폭 높인 이산화탄소 제거 촉매가 나왔다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노구조물리 연구단(단장 이영희) 이효영 부연구단장은 가시광선을 이용해 이산화탄소를 산소와 일산화탄소로 변환하는 촉매를 개발했다고 20일 밝혔다.

연구단에 따르면 연구진은 지난 9월 아나타제-루타일 이산화티타늄에서 아나타제 결정을 환원해, 가시광선으로 작동하는 촉매 ‘비결정아나타제-결정루타일 이산화티타늄’ 제조에 성공하고 저자 이름을 따 ‘이효영의 블루 이산화티타늄’으로 이름 붙였다. 이번 연구에서는 ‘이효영의 블루 이산화티타늄’을 개선해 메탄 없이 일산화탄소만 생산하는 촉매를 개발하는 데 성공했다.

하이브리드 촉매는 흡수된 빛 중 34.8%를 촉매 변환에 활용하는데 이는 기존 촉매보다 3배 높은 광효율이다. 또 이산화탄소-산소 변환 과정에서 메탄 없이 100% 일산화탄소만 발생시켰는데 이는 부산물을 단일화한다는 점에서 경제성이 높다. 일산화탄소 양은 기존 이산화티타늄 촉매보다 200배, 학계에 보고된 가장 우수한 촉매보다 15배 많이 발생했다.

또 기존 이산화티타늄 공정이 고온·고압의 기체를 다뤄 위험성이 큰 데 비해 상온·상압에서 액체상으로 합성해 안전하다는 장점이 있다. 연구결과는 화학·재료분야 세계적인 권위지인 ‘머터리얼스 투데이(Materials Today, IF 24.372)'지에 1월 3일 온라인 게재됐다.

이효영 부연구단장은 “가시광선으로 작동하는 블루이산화티타늄·제조에 관한 원천기술을 확보하고 이를 이용해 새로운 가시광촉매를 개발했다”며 “이번에 개발한 촉매는 미세먼지와 병원 내 병원균 등을 제거하는 데에도 역시 우수한 성능을 보였다. 향후 다양한 연구 분야에 적용돼 전세계에 전파될 것으로 기대된다”고 덧붙였다

. 곽진성 기자 pen@ggilbo.com

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