‘이산화탄소 먹는 하마’ 제올라이트 저렴해진다

포스텍 홍석봉 교수 연구팀, GIS 제올라이트 합성 성공
값싼 알칼리 양이온만 사용… 기존 공정보다 경제적

‘이산화탄소 먹는 하마’ 제올라이트를 보다 저렴하게 활용할 수 있게 됐다.

제올라이트는 발전소에서 나오는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 포집할 수 있는 흡착제로 쓰인다.

지금까지 제올라이트를 산업용으로 활용하기 위해서는 비싼 비용이 걸림돌이 됐는데, 최근 포스텍 연구팀이 값싼 알칼리 양이온만을 사용해 새로운 제올라이트 합성에 성공했다.

홍석봉<사진> 환경공학부 교수 연구팀은 새로운 조성의 기스몬다이트(GIS 구조) 제올라이트를 합성했다.

특히 이산화탄소, 질소, 메탄 흡착 실험을 통해 포타슘과 루비듐으로 이온교환된 GIS 물질이 상온에서 이산화탄소를 선택적으로 흡착해 기존의 제올라이트보다 우수한 분리 능력을 갖고 있는 것으로 확인됐다.

GIS 제올라이트는 금속유기골격체와 같이 골격 구조가 유연한 물질들에서만 관찰되는 계단형 흡착 등온 특성을 갖고 있어 매우 높은 이산화탄소 선택도를 갖는다.

상용화에 걸림돌이 되는 유기구조유도물질을 사용하지 않고 값싼 알칼리 양이온만을 사용해 합성했으며 포타슘과 루비듐으로 이온교환된 GIS 물질을 온도순환흡착 공정에 적용했을 때 좁은 온도범위(25~100℃)에서 이산화탄소의 흡·탈착이 가능해 기존의 공정보다 훨씬 경제적이다.

홍석봉 교수는 “새로운 구조 또는 조성을 갖는 골격이 유연한 제올라이트 합성과 이를 이용한 이산화탄소의 분리·회수 기술 개발 연구는 실제 공정 효율을 증진시키기 위해 반드시 필요하다”고 말했다.

한편 과학기술정보통신부가 지원하는 기초연구사업 지원으로 수행된 이번 연구는 재료화학분야 학술지인 ‘머티리얼즈 호라이즌스’에 최신호 표지논문으로 소개됐다.

이번에 개발된 GIS 제올라이트는 현재 한국 특허를 출원중이다.

이예진기자 다른기사 보기