【드래곤 스포츠】 보증업체놀이터추천홍보 : 프로그램제작판매제작의뢰 : 스포츠분석 : 무료스포츠중계tv : 섹시bj움짤 : 뉴스 : 안구정화

로그인

글쓰기

[IT뉴스]이산화탄소를 고부가가치 연료 ‘메탄’으로 바꾸는 광촉매 개발

온카뱅크관리자

2025-11-14 11:37:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> DGIST, 미국 칼텍과 공동연구 
 <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
 <section dmcf-sid="YqQuBWOcit">
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2379413e7fd65d72b69aa1505bb97c2e9765475c244f3809a1a7abfda9893b73" dmcf-pid="GBx7bYIkM1" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀이 미국 캘리포니아공과대(칼텍)과 태양광을 이용해 이산화탄소를 고부가가치 연료인 ‘메탄’으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다. 게티이미지뱅크 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/14/dongascience/20251114113344157dbxq.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="WZx7bYIkiF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/14/dongascience/20251114113344157dbxq.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀이 미국 캘리포니아공과대(칼텍)과 태양광을 이용해 이산화탄소를 고부가가치 연료인 ‘메탄’으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다. 게티이미지뱅크 제공
 </figcaption>
 </figure>
 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀이 미국 캘리포니아공과대(칼텍)과 태양광을 이용해 이산화탄소를 고부가가치 연료인 ‘메탄’으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다. 
 DGIST는 인수일 에너지공학과 교수 연구팀이 윌리엄 고다드 칼텍 교수 연구팀과 공동으로 이산화탄소를 메탄으로 전환하는 광촉매를 개발하고 작동원리를 규명했다고 14일 밝혔다. 
 이산화탄소는 대표적인 온실가스로 기후변화의 주요 원인으로 지적되고 있다. 이산화탄소를 효과적으로 줄이는 기술 개발은 전 세계적으로 중요한 과제로 꼽힌다. 연구팀이 주목한 광촉매 기술은 태양광 에너지를 이용해 이산화탄소를 연료로 바꾸는 일종의 ‘인공 광합성’ 기술이다. 
 연구팀은 가시광선과 근적외선을 잘 흡수하는 ‘황화은(Ag₂S)’과 광촉매 소재로 널리 사용되는 ‘이산화티타늄(TiO₂)’을 결합해 전자가 자연계의 광합성과 유사한 경로를 통해 효과적으로 이동할 수 있도록 하는 새로운 촉매 구조를 고안했다. 빛 에너지의 활용 효율을 크게 향상시킨 방법이다. 
 기존 이산화탄소를 메탄으로 바꾸는 광촉매 연구에서는 소재가 지나치게 규칙적인 결정질 상태에 머물러 이산화탄소가 실제로 반응할 수 있는 ‘활성점’이 부족하다는 한계가 있었다. 
 공동 연구팀은 촉매 소재 내부에 의도적으로 ‘결함’을 도입하는 전략을 택해 구조가 불규칙한 비정질(Amorphous) 이산화티타늄을 활용해 티타늄 3가(Ti³⁺) 활성점을 풍부하게 만들었다. 동시에 원자 비율이 완전히 일치하지 않도록 설계된 황화은 나노와이어를 결합함으로써 강한 내부 전기장을 형성해 전하 분리와 반응 효율을 획기적으로 높이는 데 성공했다.
 그 결과 새로 개발된 광촉매는 집광형 반응기 환경에서 메탄 생산량이 30.31μmol(마이크로몰, 1μmol=100만분의 1mol)/g에 도달했다. 일반적인 조건 대비 약 5배 향상된 성능이다. 연구는 결함이 단순한 구조적 한계가 아니라 오히려 촉매 성능을 높이는 핵심 요소가 될 수 있음을 과학적으로 입증했다는 점에서 의의가 크다.
 인수일 교수는 “연구는 촉매의 효율을 결정짓는 ‘활성점’을 설계하고 제어할 수 있다는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 이산화탄소를 가치 있는 연료로 전환하는 탄소 자원화 기술의 실용화를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 밝혔다. 또한 “실험 연구와 양자역학 계산을 결합해 이산화탄소가 메탄으로 전환되는 과정을 원자 수준에서 규명했다는 점도 중요한 성과”라고 설명했다.
 연구결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제 저명 학술지 ‘ACS Catalysis’에 지난 10월 23일 게재됐다.   
 &lt;참고자료&gt; -https://doi.org/10.1021/acscatal.5c05258.s001
 [이채린 기자 rini113@donga.com]
 </section> 
 </div> 
 Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.

댓글 총 0개

이번주 포인트랭킹

매주 일요일 밤 0시에 랭킹을 초기화합니다.

14,000상품권
23,000상품권
32,000상품권

업체홍보/구인 더보기

놀이터홍보 더보기

지식/노하우 더보기

판매의뢰 더보기

포토 더보기