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POSTECH 한정우 교수팀, CO2 전환 촉매 스크리닝 시스템 개발

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[시사뉴스 정은주 기자] 배출한 이산화탄소(CO2)를 흡수해 실질적인 배출량을 0으로 만드는 ‘탄소중립’은 한국뿐만 아니라 전 세계의 목표다. 이 때문에 환경오염 없이 이산화탄소를 없애고, 심지어는 유용한 자원으로 변환하는 전기화학적 이산화탄소 전환 기술이 주목받고 있다. 그러나 아직까지 전기화학적 이산화탄소 전환 촉매를 개발하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소모된다는 한계가 있었다.

 

최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학공학과 한정우 교수, 박병준 씨, 잉 왕(Ying Wang) 박사, 이예찬 씨 연구팀은 제일원리 계산을 통해 전기화학적 이산화탄소 환원 반응을 위한 촉매 스크리닝 시스템을 개발했다. 제일원리 계산이란 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 금속-질소-탄소계(M-N-C) 촉매를 평가하고 선별하는 체계화된 시스템을, 스크리닝이란 수많은 샘플을 분석해 최적의 샘플을 찾아내는 방법을 말한다.

 

한정우 교수팀은 촉매 스크리닝 시스템 개발에 밀도범함수 이론을 적용해 촉매의 선택성, 활성, 구조적 안정성을 계산했다. 그 결과를 바탕으로 23개의 금속-질소-탄소계 촉매 중 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등 금속 3개를 실제 촉매로 합성했다. 금속-질소-탄소계(M-N-C) 촉매는 금이나 은 같은 비싼 금속을 대체해 생산 효율성을 높인다는 장점이 있다. 

 

연구 결과, 한정우 교수팀은 촉매 스크리닝 시스템을 도입해 전기화학적 이산화탄소 환원 개발을 위한 비용과 시간을 획기적으로 단축할 수 있었다. 이 시스템을 사용하면 전기화학적 전위에 따른 활성(activity)과 선택성(selectivity)의 변화를 성공적으로 예측할 수도 있다. 

 

한정우 교수는 “제일원리 계산으로 구축한 촉매 스크리닝 시스템을 이용하면 비용과 시간이 소모되는 실험 과정을 줄여 합리적으로 촉매를 설계할 수 있다”며 “이산화탄소 전환용 촉매뿐만 아니라 다양한 에너지 분야의 촉매 연구에 응용 가능해, 에너지 문제 해결에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이번 연구 결과는 최근 세계적인 나노 분야 학술지 ‘스몰(Small)’에 표지논문으로 게재됐으며, 한국연구재단 미래소재디스커버리사업과 수소에너지혁신기술개발사업, 포스코 그린사이언스사업의 지원을 받아 이뤄졌다. (끝)

저작권자 Ⓒ시사뉴스
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또 다시 ‘규제 만능주의’의 유령이 나타나려 하고 있다. 지난 10.15 부동산 대책 이후 규제 지역에서 제외되었던 경기도 구리, 화성(동탄), 김포와 세종 등지에서 주택 가격이 급등하자, 정부는 이제 이들 지역을 다시 규제 지역으로 묶을 태세이다. 이는 과거 역대 정부 때 수 차례의 부동산 대책이 낳았던 ‘풍선효과’의 명백한 재현이며, 정부가 정책 실패를 인정하지 않고 땜질식 처방을 반복하겠다는 선언과 다름없다. 규제의 굴레, 풍선효과의 무한 반복 부동산 시장의 불패 신화는 오히려 정부의 규제가 만들고 있다고 해도 과언이 아니다. 한 곳을 묶으면, 규제를 피해 간 옆 동네가 달아오르는 ‘풍선효과’는 이제 부동산 정책의 부작용을 설명하는 고전적인 공식이 되어버리고 말았다. 10.15 부동산대책에서 정부가 서울과 수도권 일부를 규제 지역으로 묶자, 바로 그 옆의 경기도 구리, 화성, 김포가 급등했다. 이들 지역은 서울 접근성이 뛰어나거나, 비교적 규제가 덜한 틈을 타 투기적 수요는 물론 실수요까지 몰리면서 시장 과열을 주도했다. 이들 지역의 아파트 값이 급등세를 보이자 정부는 불이 옮겨붙은 이 지역들마저 다시 규제하려는 움직임을 보이고 있다. 만약 이들 지역도