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CO2 포집을 위한 폴리에스터의 잠재력 탐구

전문가 제언: ○ 기후변화 국제협약인 교토의정서에서는 6대 온실가스에 대해 관리하고 있고, 인위적으로 배출되는 전체 온실가스 양에서 이산화탄소는 60%를 차지하고 있다. 특히 석탄, 석유, 가스 등과 같은 화석연료의 사용이 온실가스 배출의 가장 큰 원인이다.

○ 현재까지 아민흡수공정, 극저온분리공정 등 다양한 습식 CO₂포집기술이 개발되었지만 대규모 설비에 적용하기 어려운 점이 많아서 고체상 흡착소재 개발이 대체기술로 활발하게 연구되고 있다. 고체상 CO₂흡착제의 경우 화학흡착에 의해 CO2를 포집하는데, 흡착된 CO2를 흡착제에서 떼어내면서 많은 에너지를 소비하는 문제가 있다.

○ 고분자는 CO2를 포집하려는 성향을 가지고 있고, CO₂흡착능력은 상대적으로 다공성 폴리머에서 더욱 확연하다. 본 연구에서는 삼중기능(tri-functional) 단량체(monomer)들로부터 얻은 폴리머를 가지고 CO2흡착력을 측정하였다. 폴리에스터의 CO₂흡착력은 1바(bar)의 압력, 온도 273K에서 5.48㎤/g이었고, 이 합성된 폴리에스터는 잠재적으로 CO2 포집을 위해 이용될 수 있음이 증명되었다.

○ 우리나라의 경우 여러 가지 CO₂포집기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이고 여러 가지 가시적 성과도 나타내고 있다. 2013년 한 대학교 연구진이 개발한 세계 최초의 다공성 고분자 물질인 SNU-C1은 CO2 흡수력이 뛰어나면서 쉽게 재생이 가능하다. 2014년에 국내 연구진이 발전소에서 배출되는 CO2를 획기적으로 포집할 수 있는 흡착제인 니켈기반의 금속·유기 복합체를 개발했다.

○ 대기 중의 CO₂감축을 위해 실행 가능하고 매력적인 방법은 흡수식 기술을 대체할 수 있고, 저에너지 요구량을 가진 흡착법이다. 적정한 흡착제의 사용은 전체 탄소 포집 및 저장에 있어 CO₂분리와 관련된 비용을 감소시킬 수 있다. 대규모 설비에 유리한 고체상 흡착소재 개발이 대체기술로써 활발하게 연구되어야 하고, 폴리에스터와 같은 고분자 물질은 특히 중요하다고 생각된다.

저자: Sonia Zulfiqar, Muhammad Ilyas Sarwar
자료유형: 학술정보