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공기 중 기체상태 CO₂를 생촉매제로 변환

송고시간2012-08-08 11:30

반복사용 가능한 탄산칼슘 복합체로 만들어

공기 중 기체상태 CO₂를 생촉매제로 변환
반복사용 가능한 탄산칼슘 복합체로 만들어

(서울=연합뉴스) 이주연 기자 = 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)를 기체상태에서 바로 산업적으로 활용할 수 있는 기술이 나왔다.

교육과학기술부는 고려대 생명과학부 구만복 교수 연구팀이 탄산무수화효소(carbonic anhydrase)를 이용해 이산화탄소를 탄산칼슘 복합체로 만들었다고 8일 밝혔다.

지금까지는 이산화탄소를 기체상태에서 활용할 수 있는 방안이 없었다. 고농축된 이산화탄소에 칼슘을 첨가해 건축자재 등에 일부 활용하거나 지하에 매장하는 수준이었다.

이번에 개발된 탄산칼슘 복합체 기술은 저농도의 기체상태인 이산화탄소를 탄산염(carbonate)으로 만들어 산업적으로 이용하는 것이다.

연구팀은 탄산무수화효소를 촉매제로 공기 중의 이산화탄소를 높은 농도의 탄산수소이온으로 변환(H₂O + CO₂→ H^+ + HCO₃^- )한 후 탄산수소이온과 칼슘이온을 반응시켜 칼슘의 탄산염, 즉 탄산칼슘(Calcium carbonateㆍCaCO₃)을 얻었다.

연구팀은 고분자의 폴리에틸렌글리콜 사슬을 골격으로 탄산칼슘 결정의 형태를 조절했다.

탄산칼슘 결정을 표면적이 넓은 타원 형태로 고정하면서 자성을 띤 입자를 첨가해 탄산칼슘 복합체의 안정성과 반응성을 높였다. 사용한 복합체에 자석을 갖다 대면 다시 모아서 쓸 수 있게 만든 것이다.

그 결과 이 탄산칼슘 복합체는 50일이 넘는 기간에 13회 이상 재사용해도 원래 활성도의 85% 이상을 유지, 반복사용이 가능한 생촉매제가 됐다.

구만복 교수는 "지구온난화에 직접 영향을 미치는 온실가스를 비교적 저렴한 저농도에서 직접 산업적으로 활용할 수 있게 됐다"며 "추가 연구로 탄산무수화효소를 해양 미생물에서 대량생산해 효소 구입에 드는 비용도 획기적으로 절감시킬 계획"이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 그린 케미스트리(Green Chemistry, 인용지수 6.32) 8월호 표지논문으로 출판될 예정이다.

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gold@yna.co.kr

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