한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 공기 중 이산화탄소를 95%의 순도로 효율적으로 포집할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

이산화탄소 농도 증가는 지구의 평균 기온을 1.2도 높였고, 이는 극단적인 기상 현상, 해수면 상승, 생태계 파괴 등으로 이어지고 있다. 대기 중 0.04%의 비율로 극미량 존재하는 이산화탄소를 포집하려면 효율적인 흡착제와 이산화탄소를 효율적으로 분리하는 시스템이 필요하다.

연구팀은 전기 가열원이 통합된 흡착제와 시스템을 개발해 이산화탄소 포집기의 성능을 극대화했다. 개발된 흡착제는 비표면적이 넓어 이산화탄소를 효율적으로 흡착할 수 있으며, 대량 생산과 재사용이 가능하다. 

이 흡착제는 이산화탄소를 빨아들인 후 전기로 작동하는 가열원을 통해 발생하는 열을 이용해 순수한 이산화탄소를 얻어내는 방식으로, 외부 열에너지 공급 없이 전기만으로 구동할 수 있어 태양광, 풍력 등 재생에너지원을 이용할 수 있다.

현재 실험실 규모에서 하루 약 1∼3kg의 이산화탄소를 처리할 수 있는 수준이다. 연구팀은 앞으로 하루 포집량 1톤 규모 이상으로 스케일업할 예정이며, 이번 연구를 주도한 김규남 박사과정 연구원의 학생 창업기업 '소브'(Sorv)를 통해 상업화할 계획이다.

김규남 연구원은 "화력발전소, 시멘트 공장, 철강 공장 등 대규모 이산화탄소 배출원에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 지구온난화와 기후변화 문제 해결에 중요한 진전을 이루었으며, 대규모 산업 배출원에서 발생하는 이산화탄소를 효과적으로 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 기술 상용화를 통해 지속 가능한 환경 보호와 경제적 이익을 동시에 실현할 계획이다.