포집한 이산화탄소를 별도 공정 없이 직접 전환해 기존 시장가 대비 절반 수준으로 고부가가치 화학물질인 포름산을 생산하는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 원다혜 선임연구원·이웅 책임연구원 공동연구팀이 국민대 이찬우 교수 연구팀과 함께 포집한 이산화탄소를 별도 분리·정제·압축 없이 전기화학적으로 직접 전환해 고순도 포름산을 생산하는 통합 공정을 개발했다고 9일 밝혔다.

포름산은 가죽·의약품 등에 널리 활용되는 기초 화학물질이지만, 현재는 대부분 화석연료 기반 공정으로 생산되고 있다.

이산화탄소를 유용한 물질로 전환하는 탄소 포집·활용(CCU) 기술은 포집된 이산화탄소를 다시 기체로 분리·정제·압축해야 해 많은 에너지와 비용이 들었다.

그 때문에 포집액을 직접 활용하려 하지만 일산화탄소 등 기체 제품 생산에 집중돼 액체 제품 고순도 생산엔 한계가 있었다.

연구팀은 트리에틸아민 포집액을 전기화학 반응기에 직접 넣고 주석-구리 촉매를 적용해 포집 이산화탄소의 94%를 포름산염으로 전환했다.

또 포름산염과 포집제를 분리하는 공정을 새로 개발해 98% 순도의 포름산을 생산하는 데 성공했다.

포집제는 회수해 다시 사용할 수 있도록 했다.

그 결과 포름산 생산비가 1t당 410달러로 기존 시장가 대비 절반 수준으로 나타났고 온실가스 영향도 기존 공정보다 31.1% 감소하는 것으로 분석됐다고 연구팀은 밝혔다.

원 선임연구원은 "기체 제품 중심이던 이산화탄소 동시 포집·전환 기술을 액체 화학제품으로까지 확장하는 계기가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 지난 4월 국제학술지 '줄'에 온라인 선공개됐으며 19일 표지 논문으로도 발간될 예정이다.