공기 중 이산화탄소를 포집해 온실가스를 줄이는 직접공기포집(DAC)을 스마트폰 충전 전력 수준의 적은 에너지만으로도 구현할 수 있는 기술이 한·미 공동 연구로 개발됐다.
한국과학기술원(KAIST)은 고동연 생명화학공학과 교수와 앨런 해튼 미국 매사추세츠공대(MIT) 화학공학과 교수 공동 연구팀이 전도성 은나노 파이버 기반 한 초고효율 전기 구동 DAC 기술을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 이달 1일 게재됐다.
DAC는 탄소중립에 크게 기여할 것으로 기대받지만 100℃ 이상의 고온 증기가 필요하다는 한계가 있다. 이로 인해 에너지 소모량이 많아 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 연구팀은 전기장판처럼 섬유에 전기를 직접 흘려 열을 발생시키는 ‘저항 가열’ 방식을 도입해 외부 열원 없이도 필요한 곳을 정확하게 가열하고 에너지 손실을 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술은 스마트폰 충전 전력 수준인 3V(볼트) 전압만으로 80초 만에 섬유를 110℃까지 가열하고 열 손실은 20% 줄일 수 있다는 게 연구팀 설명이다. 연구팀은 이를 실제 대기 환경에 적용해 95% 이상 고순도 이산화탄소를 회수하는 데도 성공했다. 현재 해외 특허 출원을 완료한 상태다.
연구팀은 이 기술이 전기만으로 구동돼 태양광·풍력 등 재생에너지와 연계하기 쉬우며 탄소중립에 기여할 수 있다고 강조했다. 고 교수는 “DAC는 단순히 이산화탄소 배출을 줄이는 기술을 넘어 공기 자체를 정화하는 ‘음의 배출’을 가능하게 하는 핵심 수단”이라며 “신기술이 산업 현장은 물론 도심형 시스템까지 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.
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