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[IT뉴스]GIST, CO₂로 고부가가치 화학연료 생산 전환효율 기술 개발…e-CCUs 새로운 가능성 제시

온카뱅크관리자

2025-05-27 08:57:28

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="PSckIybYsX">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0a7744b36dd1648bd72804b740bd7184b0dfd2b58a4a362383092e78969997b6" dmcf-pid="QvkECWKGOH" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="구리인 전극촉매를 통한 CO₂로부터의 다탄소화합물(C₃+) 생산 가능한 e-CCUs 기술." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/27/etimesi/20250527085605579xvuh.jpg" data-org-width="375" dmcf-mid="8S2KPJCnO5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/27/etimesi/20250527085605579xvuh.jpg" width="658"></p>
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            구리인 전극촉매를 통한 CO₂로부터의 다탄소화합물(C₃+) 생산 가능한 e-CCUs 기술.
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          <p contents-hash="19b474ccb18f8ea25379516c580f457270f2b3e3adc033440f72976079b6b399" dmcf-pid="xTEDhY9HDG" dmcf-ptype="general">광주과학기술원(GIST·총장 임기철)은 이재영 환경·에너지공학과 교수(화학에너지 저장 및 변환공정 미래연구센터장)팀이 이산화탄소(CO₂)를 사용해 고부가가치 화합물 알릴 알코올을 세계 최고 수준 '부분 고전류밀도'로 생산할 수 있는 전기화학 전환기술을 개발했다고 27일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="1431323635b8f289de90181df264514fe408d65ce2bcdc80fea5e445610ec661" dmcf-pid="yQzq4RsdmY" dmcf-ptype="general">알릴 알코올은 이중 결합을 가진 알릴기(-CH₂CH=CH₂)와 수산기(-OH)를 함께 포함한 구조로 다양한 화학 반응에 활용될 수 있는 매우 유용한 물질이다. 플라스틱, 접착제, 살균제, 향료 등 여러 산업 분야에서 고분자 화합물을 합성하는 데 필수적인 원료로 사용해 산업적 가치가 매우 높다.</p>
          <p contents-hash="0036dde34eab237226b949467abbc3458c1044ac64c8866828747ef5f30d74bf" dmcf-pid="WxqB8eOJmW" dmcf-ptype="general">CO₂의 전기화학적 환원 기술은 지구 온난화의 주범인 CO₂를 유용한 물질로 전환할 수 있는 탄소중립 시대의 핵심 기술이다. 하지만 알릴알코올과 같은 탄소 원자 수가 3개 이상인 고부가가치 화합물을 선택적으로 생산하는 것은 패러데이 효율(전기화학 반응에서 사용된 전기가 실제로 원하는 화학물질을 만드는 데 얼마나 효과적으로 쓰였는지를 나타내는 지표)이 15% 미만으로 매우 낮다. 반응 경로가 복잡하고 중간체의 안정성도 떨어져 기술적인 제약이 컸다.</p>
          <p contents-hash="d3f015178a87d718dc47283c243e354e086e983dcc52813c5be3031eb7d5f371" dmcf-pid="YMBb6dIiwy" dmcf-ptype="general">특히 액체 상태의 고부가가치 화합물은 탄소-탄소(C-C) 결합을 만드는 것이 까다롭고 반응 중간체의 안정성이 떨어져 생산이 매우 까다로운 것으로 알려져 있다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="51e3d04206ae1e58aaaeaba3228d7ff3fcf1a9d0ef637795467e7ba66bfd4c22" dmcf-pid="GRbKPJCnrT" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 시계방향으로 최민준 박사(현 미국 일리노이대학교 어바나샴페인), 이재영 교수, 배수안 박사." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/27/etimesi/20250527085607087kymq.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="6xK9QihLmZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/27/etimesi/20250527085607087kymq.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            왼쪽부터 시계방향으로 최민준 박사(현 미국 일리노이대학교 어바나샴페인), 이재영 교수, 배수안 박사.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3df5355cb21f93c71ec3da9508422af21588e88f748a69873a4e453974a71921" dmcf-pid="HeK9QihLmv" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 연구에서 66.9%의 패러데이 효율을 달성했다. 이는 기존 최고 기술보다 효율이 약 4배 높은 수준이다. 이처럼 높은 효율은 불필요한 부산물 생성은 최소화하고, 원하는 물질만을 선택적으로 생산할 수 있는 촉매의 탁월한 선택성을 입증했다. 전극 단위면적당 1100 mA ㎝⁻²를 인가할 수 있는 공정에서 735.4 mA ㎝⁻²의 부분 전류 밀도와 1643 μ㏖ ㎝⁻² h⁻¹의 생산 속도를 기록하며 세계 최고 수준의 성능을 입증했다.</p>
          <p contents-hash="0c7bde624f2ee4cd98c6306c62f35a07db308e47f72651c3a1e7a639f7c6c16e" dmcf-pid="XmLoEIphmS" dmcf-ptype="general">이 기술 개발로 고부가가치 화학 물질인 알릴 알코올을 안정적으로 대량 생산할 수 있게 되면서 실제 산업 현장에서 활용될 가능성이 매우 커졌다. 경제성이 있는 전기화학 탄소 포집 및 활용 기술(e-CCUs)의 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대한다.</p>
          <p contents-hash="0ea2634219adfdc0cf108959f4dda0a091e8783f781b54b97497bf0cc7a1bf52" dmcf-pid="ZsogDCUlOl" dmcf-ptype="general">이재영 교수는 “이번에 개발한 이산화탄소 전환공정기술은 이산화탄소 배출에 따른 부담감이 가중되고 있는 석탄·석유화학 산업과 제철 산업에게 위기를 극복할 수 있는 새로운 비지니스 방향성을 제시할 수 있는 돌파구로서 평가 받을 수 있다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="06c54e46140016228fc637e02ffcc0d8f4c0a1a3b61c73d1cc8bf086ab26ef36" dmcf-pid="5OgawhuSmh" dmcf-ptype="general">이어 “스케일-업, 즉 규모의 과학기술 접근법을 통해 탄소중립 시대로 나아가는 중요한 발판이 될 것으로 기대한다”고 덧붙였다.</p>
          <p contents-hash="16a6f38fd7642dada0acd72292e114b601d1aa183e0b7e8e5d8360661ae29762" dmcf-pid="1IaNrl7vOC" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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