한국화학연구원은 최신 기술로 이산화탄소(CO₂)를 산업 원료인 일산화탄소(CO)로 변환하는 방법을 개발하여 기존 한계를 극복했다고 발표했습니다. 이 연구는 금속을 '원자 단위'로 정밀 설계한 이중 원자 촉매를 사용하여 고온 열화학 반응에서 안정적으로 CO₂를 CO로 전환하는 것을 성공적으로 시연했습니다.
이번 연구는 김현탁 박사팀과 김영진 경북대 교수팀, 이근식 울산과학기술원(UNIST) 교수, 김상준 충남대 교수가 함께한 결과입니다. 기존의 CO₂ 전환 촉매는 주로 니켈, 구리, 백금 등의 금속 나노입자를 사용했지만, 이러한 방법은 비용이 높아지고 고온 운전에서 성능이 감소하는 문제가 있었습니다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 금속을 원자 단위로 정밀 분산하여 사용량을 최소화했습니다. 이를 통해 더 경제적인 방법으로 CO₂를 CO로 전환할 수 있었고, 성능이 유지되는 것을 확인했습니다. 이러한 촉매는 불순물 없이 거의 100%로 CO를 생성하며, 100시간 이상의 가혹한 조건에서도 성능을 유지할 수 있었습니다.
이러한 연구결과는 역 수성가스전환(RWGS) 공정에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 이 공정은 CO₂를 CO로 변환하여 합성가스를 생성하고, 이후 다양한 공정으로 연결되는 'CO₂ 자원화 밸류체인'에 중요한 역할을 할 것입니다. 이러한 연구결과는 국내 탄소중립 기술 경쟁력을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대됩니다.