[데일리e뉴스= 전수영 기자] 한국화학연구원은 이산화탄소를 휘발유로 전환할 수 있는 촉매제를 개발했다고 10일 밝혔다.

이산화탄소를 휘발유(탄소와 수소의 결합)로 전환하는 공정은 두 단계로 진행되는 간접전환방식과 두 공정을 하나로 묶은 직접전환방식이 있따.

직접전환방식은 800℃의 고온 공정을 필요로 하는 간접전환방식과 달리 300℃의 저온에서도 반응할 수 있어 활발한 연구가 진행되고 있지만, 촉매의 반응 기제가 알려져 있지 않아 활용이 어려웠다.

연구팀은 직접 전환에 반응에 쓰이는 철·구리·칼륨 촉매에서 구리와 칼륨의 역할을 확인하고, 각 촉매 성분의 적절한 양을 알아내는 데 성공했다.

구리는 이산화탄소를 일산화탄소와 산소로 쪼갠 후 철 표면의 산소를 제거하는 역할을 하고, 칼륨은 일산화탄소끼리 연쇄적으로 결합하게 해 탄소 고리를 이어주는 역할을 한다.

또한 기존 직접전환 공정에 칼륨을 더 첨가하면 촉매 안의 철과 구리가 합금을 만들도록 촉진해 반응의 안정성을 높인다는 사실도 확인했다.

이를 통해 촉매에 들어가는 구리와 칼륨의 적절한 양을 파악, 최적화된 촉매를 설계했다.

개발한 촉매를 직접전환 공정에 적용한 결과 수율(이산화탄소의 휘발유 전환 비율)은 20% 정도로 나타났다.

전기원 화학연구원 박사는 "직접전환 공정은 저온에서 반응이 가능해 에너지 효율을 높일 수 있다"며 "앞으로 수율을 상용화 가능한 기준인 40%까지 높이는 것이 목표"라고 말했다.

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