KAIST, 공기 중 이산화탄소 95% 포집 기술 개발
  • 한원석 기자
  • 승인 2024.07.29 14:19
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- 학생 창업기업 통해 상업화 추진… 이산화탄소 기반 연료·화학제품 생산 등 전망

[인더스트리뉴스 한원석 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 순수 전기만으로 작동해 공기 중 이산화탄소를 95%의 순도로 포집할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

(사진 왼쪽부터) 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 고동연 교수, 김규남 박사과정. [사진=KAIST]
(사진 왼쪽부터) 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 고동연 교수, 김규남 박사과정. [사진=KAIST]

이 기술은 이번 연구를 주도한 김규남 박사과정 연구원의 학생 창업기업 ‘소브(Sorv)’를 통해 상업화를 추진 중으로, 추후 이산화탄소 기반 연료 및 화학제품 생산 등 사용할 수 있을 것으로 전망된다.

대기 중 0.04% 존재하는 이산화탄소 농도 증가는 지구 평균 기온을 약 섭씨 1.2도 상승시켰고, 이는 극단적인 기상 현상, 해수면 상승, 생태계 파괴 등 심각한 환경 문제로 이어지고 있다.

고동연 교수 연구팀은 전기 가열원이 통합된 흡착제 및 시스템을 개발해 이산화탄소 포집기의 성능을 극대화했다. 이 흡착제는 대량 생산이 가능하며, 넓은 비표면적을 제공해 이산화탄소를 더 효율적으로 흡착할 수 있다. 또한 빠른 흡착 및 탈착 속도를 자랑하며, 구조적으로 강해 반복적인 사용에도 변형이 적다.

외부 열에너지의 공급없이 전기만으로 구동할 수 있는 이 기술은 태양광, 풍력 등 다양한 재생에너지원을 직접 이용할 수 있고, 시스템의 부피가 매우 작아 기존 탄소 포집기가 적용될 수 있는 영역의 한계를 뛰어넘을 수 있다고 KAIST는 설명했다.

현재 실험실 규모에서는 하루 약 1~3kg의 이산화탄소를 처리할 수준으로, 향후 하루 포집량 1t 규모 이상으로 스케일업 및 대규모 배치할 예정이다. 뿐만 아니라 화력발전소, 시멘트 공장, 철강 공장 등 대규모 이산화탄소 배출원을 대상으로도 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

이산화탄소 공기포집 시스템 설명도. [사진=KAIST]
이산화탄소 공기포집 시스템 설명도. [사진=KAIST]

김규남 박사과정 연구원은 “이번 연구는 대기 오염 문제 해결에 한 발 더 다가설 수 있는 중요한 성과”라며 “앞으로도 지속적인 연구를 통해 기술을 발전시키고 실제 환경에서의 적용 가능성을 높이겠다”고 말했다.

연구팀은 이 기술의 혁신성을 인정받아 2022년에는 랩 스타트업(Lab Startup) KAIST 최우수상 수상, 2023년에는 미국 R&D 100 어워즈(Awards)의 파이널리스트(Finalist)로 선정됐다. 올해 1월에는 라스베이거스에서 개최된 국제전자제품박람회(CES 2024)에 e-DAC 데모 유닛을 전시하고 부스 발표를 하며 기술의 우수성을 널리 알린 바 있다.



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