우리 학교 장혜영(화학) 교수 연구팀이 이산화탄소의 화학적 전환에 효율적인 촉매 기술을 개발했다. 해당 연구팀이 발표한 논문 제목은 ‘구리 촉매를 이용한 이산화탄소의 카보네이트와 카바메이트로의 전환’으로 화학분야 국제 학술지인 <ACS Sustainable Chemistry & Engineering>에 게재됐다.
이번에 개발한 촉매 기술은 구리를 기반으로 리간드 조절을 통한 고활성 촉매를 구성해 이산화탄소를 카보네이트와 카바메이트로 합성하는 기술이다. 이산화탄소의 화학적 전환 기술은 지구 온난화를 억제할 수 있는 핵심 기술 중 하나로 탄소 발생을 줄이거나 흡수해 실제 탄소 발생량을 0%로 만드는 데 중요한 역할을 수행할 것으로 기대된다. 이산화탄소에서 생성된 카보네이트 물질은 고분자 원료물질과 리튬 배터리 전해질 그리고 친환경 용매 등으로 활용할 수 있다. 신재생 에너지와 연계 및 활용과 이산화탄소 포집 활용 기술의 화학 산업 발전 그리고 친환경 자원순환에 기여할 수 있다는 점에서 의의가 있다.
장 교수는 “최근 환경 문제가 대두되면서 이산화탄소 농도를 줄이기 위한 기술들을 개발하려는 시도가 존재한다”며 “기존의 이산화탄소를 저장하는 기술은 공간을 비효율적으로 차지하는 한계가 존재해 촉매를 사용한 이산화탄소의 전환 기술을 개발하게 됐다”고 밝혔다. 장 교수는 “석사 전공과 박사 전공 때부터 유기 금속을 활용한 촉매에 관한 연구를 계속 진행했다”며 “세대를 거치면서 화석 연료가 점점 고갈되고 있고 이산화탄소의 농도가 증가하는데 이번 기술 개발로 탄소 중립에 기여했으면 좋겠다”며 소감을 드러냈다.
서창현(화학·18) 동문과 김현진(화학·4) 학우도 논문에 각각 제1 저자와 공동 저자로 참여했다. 서 동문은 “연구 당시 공부도 해야 해서 시간적 여유가 부족했지만 연구팀의 배려로 논문을 잘 마무리할 수 있었다”고 전했다. 김 학우는 “논문 작업에 참여하면서 이론에서 배웠던 공부 내용을 깊이 생각할 수 있었다”며 “실험 참여뿐만 아니라 실험 데이터 분석 방법을 터득할 수 있는 경험이었다”고 말했다.
한편 장 교수 연구팀은 이산화탄소를 화학물질로 전환할 수 있는 다양한 촉매 기술 개발과 상업화 연구를 진행 중이다.
Tip.
리간드(Ligand): 중심 원자를 둘러싸고 배위결합하고 있는 이온 또는 분자를 이르는 용어
카보네이트(Carbonate): 이산화탄소와 금속산화물 또는 수산화물로 구성되는 화합물
카바네이트(Carbamate): 하나 이상의 수소 원자를 다른 유기 작용기로 대체해 얻은 유기 화합물