그래핀 이용한 차세대 CO2 분리막 개발 세계 첫 성공

국내 연구진이 그래핀을 이용해 기존보다 1,000배 이상 성능이 향상된 차세대 ‘CO2 분리막 소재’를 개발하는 데 성공했다. 앞으로 이 기술개발이 완성돼 상용화될 경우 지구온난화의 주범인 CO2 포집비용을 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 박호범(사진) 한양대 에너지공학과 교수 연구팀이 세계 최초로 최고 수준의 차세대 CO2 분리막 소재를 개발하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

분리막이란 서로 다른 두 물질 사이에 존재하며 원하는 분자나 이온을 선택적으로 분리시키는 역할 등을 하는 소재로 CO2의 포집방식 중 하나인 분리막 방식에 활용되는 핵심소재다.

최근 그래핀 유도체를 분리막 소재로 이용하는 연구가 진행되고 있지만 아직 기술개발이 완성되지 않아 전세계적으로 상용화되고 있지 않다.



박 교수 연구팀은 그래핀과 그래핀 유도체의 크기를 조절하거나 원자 두께의 소재들을 새롭게 배열함으로써 배기가스 중의 이산화탄소를 선택적으로 분리할 수 있다는 것을 규명했다. 이 방식을 통해 기존 소재보다 두께를 100분의1 이상 줄여 기존 분리막보다 1,000배 이상 성능이 향상된 CO2 분리막 소재를 개발하는 데 성공했다.

이번에 개발된 분리막 소재의 경우 기존 분리막의 한계로 꼽혔던 대량생산도 용이할 것으로 주목된다.

미래부 관계자는 “앞으로 2~3년 이내에 조기 상용화와 기술사업화가 가능할 것으로 보인다”며 “오는 2016년께는 분리막시장이 37조원까지 확대될 것으로 전망되는 만큼 이 기술이 다양한 분야에 적용돼 상용화될 경우 수조원의 매출효과가 발생할 것으로 예상된다”고 말했다.

연구팀의 연구 결과는 세계적 학술지인 사이언스지 온라인판에 게재됐다.