이산화탄소로 건설 소재 만든다
이산화탄소로 건설 소재 만든다
  • 김유현 기자
  • 승인 2020.11.23 15:23
  • 댓글 0
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KAIST, 이산화탄소→고체 탄산염 전환 기술 개발
▲기술 모식도 [자료=KAIST]
▲기술 모식도 [자료=KAIST]

 

(건설타임즈) 김유현 기자= 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 이산화탄소를 포집해 건설 소재 등 부가가치 높은 자원으로 만드는 기술인 신개념 고체 탄산화 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다.

고체 탄산화 기술은 이산화탄소와 알칼리 금속(칼슘, 마그네슘)의 자발적 결정화 반응을 이용하는 일종의 자연모방 기술이로 이산화탄소를 고체 금속화합물인 탄산염으로 바꾸는 기술이다. 고체 탄산염은 건설 토목 소재, 제지 산업, 고분자, 의학, 식품, 정밀 화학 분야에서 활용된다.

이 기술은 전 세계 시장에서 2030년까지 연간 약 1조 달러의 수익을 창출할 것으로 예상되며, 배출되는 이산화탄소를 연간 약 30~60억톤 감축할 수 있는 기술로 주목받고 있다.

연구팀은 가운데가 비어있는 '중공사막' 형태의 초투과성 분리막을 이용해 이산화탄소를 모으고 탄산염으로 전환하는 데 성공했다.

초투과성 중공사막 모듈에 이산화탄소·질소 혼합 기체를 흘려보내면 이산화탄소만 빠르게 분리막을 가로질러, 중공사막 외부의 알칼리 이온과 반응해 탄산염이 생성된다.

연구팀이 개발한 고체 탄산화 시스템은 기존 공정 유닛과 비교해 부피는 5분의 1에서 20분의 1 수준이면서 물질전달 효율은 1.5배 더 뛰어나다.

부피 대비 표면적이 기존 시스템보다 수 배 이상 높아 장시간의 연속 공정이 가능한 만큼 비용 대비 효율성이 높다.

고동연 교수는 "온실가스 배출량이 많은 발전소나 제철소·시멘트 제조업체 등 관련 산업계의 탄소 배출량을 줄이고 자원 재순환으로 경쟁력을 높이는 기술"이라고 설명했다.

황영은 KAIST 생명화학공학과 박사과정이 제1저자로 참여한 이번 논문은 국제 학술지 'ACS 서스테이너블 케미스트리 앤 엔지니어링'(ACS Sustainable Chemistry & Engineering) 10월호 표지 논문으로 게재됐다.


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