[김유경 폴리뉴스 수습기자] 국내 연구진이 온실가스의 주범인 이산화탄소를 산업에 유용한 에틸렌으로 바꾸는 기술에서 핵심 과정을 밝혀냈다. 

6일 한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 황윤정 박사 연구진이 김우열 숙명여대 화공생명공학부 교수 연구진과 공동으로 이산화탄소로 에틸렌을 합성하는 과정에서 구리 기반 촉매의 표면에 흡착한 반응 중간체를 관찰하고, 실시간으로 움직임을 분석하는 데 성공했다고 밝혔다.

에틸렌은 다양한 화합물로 전환해 사용할 수 있어 '산업의 쌀'로 부른다. 그런데 이산화탄소를 에틸렌 같은 화합물로 바꾸는 과정에 대한 이해가 부족해 고성능 촉매 시스템 개발이 늦어지고 있다.

연구진은 적외선분광학 분석법을 적용해 나노구리입자 촉매 표면에서 일어나는 이산화탄소 전환 반응에서 일산화탄소와 에틸렌 중간체(OCCO)가 같은 시간대에 생성되는 반면, 메탄올 중간체(CHO)는 둘에 비해 상대적으로 느리게 생성되는 것을 발견했다. 반응경로를 조절하면 촉매 표면에서 화합물 선택성을 높일 수 있는 가능성을 알아낸 것이다.

또 연구진은 틸렌 생성에 뛰어난 성능을 보이는 새로운 촉매 소재로 구리수산화물(Cu(OH)2) 나노와이어를 제시했다.

KIST 황윤정 박사는 “그동안 국내에 부족했던 인공광합성 관련 기초원천 연구에서 핵심적인 연구 방향을 제시했다는 데 의의가 크다”며 “기후변화에 대응하는 신재생에너지 기반 차세대 탄소자원화 기술 성장에 많이 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구 결과는 국제학술지인 ‘에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)’ 최신 호에 게재됐다.