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'이산화탄소'통합검색 결과 입니다. (24건)

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현존 최고 성능 세라믹 전해전지 개발…이산화탄소 분해 성능 50%향상

지구 온난화의 골칫거리인 '이산화탄소'를 '일산화탄소'로 전환하는 고성능 세라믹 전해전지(SOEC)가 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 이강택 교수 연구팀이 신소재 세라믹 나노 복합섬유를 이용해 현존 최고 성능의 이산화탄소 분해 성능을 갖는 세라믹 전해전지를 개발하는 데 성공했다고 1일 밝혔다. 연구진은 "이를 이용한 이산화탄소 분해 성능은 기존대비 50% 향상했다"고 설명했다. SOEC는 이산화탄소를 가치 있는 화학물질로 전환할 수 있는 유망한 에너지 변환 기술이다. 하지만 기존 세라믹 전해전지는 작동 온도가 800℃ 이상이다. 유지 비용이 크고 안정성이 낮아 상용화에 한계가 있다. 연구팀은 전기가 잘 통하는 '초이온전도체' 소재를 기존 전극에 함께 섞어 만든 '복합 나노섬유 전극'을 개발했다. 나노섬유 두께를 약 45% 줄이고, 전극을 머리카락보다 1천배 가는 두께(100나노미터)로 제작했다. 연구팀은 "전기분해 반응이 일어나는 면적을 극대화했다"며 "이를 통해 세라믹 전해전지의 작동 온도를 낮추는 동시에 이산화탄소 분해 성능을 약 50% 향상시키는데 성공했다"고 말했다. 복합 나노섬유가 적용된 세라믹 전해전지는 기존에 보고된 소자 중 가장 높은 세계 최고 수준의 이산화탄소 분해 성능(700℃에서 1.25 A/cm2)을 기록했다. 300시간의 장기 구동에도 안정적인 전압을 유지했다. 이강택 교수는 “이산화탄소 저감뿐만 아니라 그린수소 및 친환경 전력 생산과 같은 다양한 차세대 에너지 변환 소자의 개발에 있어 선도적인 기술이 될 것”이라고 말했다. KAIST 기계공학과 김민정 석사, 김형근 박사과정, 아크롬존 석사가 공동 제 1 저자로 참여했다. 한국지질지원연구원 정인철 박사, KAIST 기계공학과 오세은 박사과정, 윤가영 석사과정이 공동저자로 연구를 수행했다. 연구결과는 촉매·재료 분야 국제학술지 '어플라이드 카탈리시스 B: 환경과 에너지' 3월 3일 온라인 게재됐다.

2025.04.01 08:29박희범 기자

소나무 3천600그루 심은 효과…놀유니버스, 판교 신사옥 1시간 소등

놀유니버스는 WWF(세계자연기금)가 주최하는 '어스아워' 캠페인의 일환으로 지난 22일 오후 8시 30분부터 한 시간 동안 판교 제2테크노밸리에 위치한 '10X타워' 전 층 조명을 소등했다고 24일 밝혔다. 연면적 2만평 규모의 10X타워가 소등 캠페인에 참여함에 따라 약 7만6천142kWh의 전력을 절감한 것으로 기대된다. 또 약 36톤의 이산화탄소 배출을 줄였으며 이는 소나무 3천600그루를 심는 것과 같은 수준의 환경적 효과에 해당한다. 놀유니버스는 임직원들의 환경 보호 인식을 높이고자 직원들이 자택에서도 자발적으로 소등에 동참할 수 있도록 독려 이벤트도 진행했다. 놀유니버스 관계자는 “지속 가능한 즐거움을 전달하는 기업으로서 환경 보호의 중요성을 알리고 사회적 책임을 다하기 위해 이번 캠페인에 참여했다”며 “앞으로도 지역 사회와 함께 실천할 수 있는 다양한 활동을 마련해 지속 가능한 미래 구축에 기여할 계획”이라고 말했다.

2025.03.24 10:00김민아 기자

5년째 사라진 '오미와타리'…엡손이 탈탄소 전략에 진심인 이유

일본 엡손의 본사가 위치한 나가노현 스와시는 웅장한 산맥과 드넓은 스와호(湖)가 조화를 이루는 아름다운 명소다. 특히, 한겨울에만 만날 수 있는 '오미와타리'는 스와시의 독특한 매력 중 하나로 꼽힌다. 오미와타리는 우리말로 '신이 호수를 건너간 자리'를 뜻한다. 스와 호수가 밤에 완전히 얼었다가 낮에 기온이 풀리면, 온도차로 인해 표면이 크게 솟아올라 길처럼 이어지는 현상이 일어난다. 이 모습에서 오미와타리가 유래됐다. 그러나 근래에는 오미와타리를 보기가 매우 힘들어졌다. 쇼와(1926~1989년) 시대에는 오미와타리의 발생률이 76%였으나 헤이세이(1989년~2019년)에는 29%로 뚝 떨어졌다. 레이와(2019년~현재)에 들어서는 5년째 아예 '0%'를 기록하고 있다. 현지 기온의 상승이 주된 영향으로 지목된다. 일본에서 만난 엡손의 한 관계자는 "기온이 가장 낮게 내려가는 바로 지금이 오미와타리가 나타나는 때지만, 최근 들어서는 오미와타리를 한 번도 볼 수 없었다"며 아쉬움을 토로했다. 친환경 활동에만 1조원 투입…"구체적 비전 수립한 상태" 오미와타리와 같은 지구 온난화 문제는 엡손에 있어서도 매우 중대한 사안이다. 이에 엡손은 오래 전부터 지속가능성을 고려한 친환경 정책을 적극적으로 추진해 왔다. 대표적으로 지난 1988년에는 정밀 공업에서 활용되던 프레온 가스를 전폐하겠다고 발표한 바 있다. 당시에는 프레온 가스를 대체할 수단도 없는 상황이었다. 그럼에도 엡손은 1993년, 세계 최초로 모든 세척 공정에서 특정 프레온가스(CFC)를 제거하는 데 성공했다. 또한 엡손은 지난 2018년에 '환경비전 2050'을 수립했다. 해당 비전은 2050년까지 탄소 네거티브를 달성하고 지하 자원을 사용하지 않겠다는 약속을 담고 있다. 탄소 네거티브란 연간 탄소배출량보다 더 큰 규모의 탄소배출량을 제거하거나 상쇄해, 흡수량을 순배출량보다 크게 만드는 것을 의미한다. 이에 그치지 않고 엡손은 친환경 활동에 오는 2030년까지 약 1조원의 비용을 투입할 계획이다. 제품 수명 연장, 인쇄의 디지털화 등 환경영향을 줄이는 제품 및 서비스 개발에도 10년간 10조원을 투자하기로 했다. 지난 5일 엡손 본사에서 회사의 탈탄소 경영 전략을 소개한 기무라 카츠미 지구환경전략추진실 부실장은 "엡손은 단순히 친환경 정책을 선언만 하는 것이 아니라, 이미 구체적인 비전을 수립한 상태"라며 "매월 환경전략 정례회의를 열어 엡손의 각 사업부문별 활동 및 진척사항을 논의하는데, 이 자리에는 사장도 참석하고 있다"고 강조했다. 자사 최초 발전소 세우고, Co2 흡수기술도 개발 엡손은 재생에너지 활용 면에서도 뛰어난 성과를 거두고 있다. 지난 2021년 3월 글로벌 재생 에너지화 목표를 선언한 지 약 2년만인 2023년 12월, 엡손은 전 세계 사업장에서 재생에너지 100% 전환을 이뤄냈다. 일본 제조 기업 중 RE100을 달성한 기업은 엡손이 최초다. 이로써 엡손은 연간 약 40만톤의 이산화탄소(Co2) 배출량을 절감하는 효과를 창출했다. 재생에너지를 안정적으로 조달하기 위한 계획 중 하나로는 자사 최초의 바이오매스 발전소 설립이 있다. 미나미 신슈 지역에 들어서는 이 발전소는 연간 1천400만kWh(킬로와트시)의 발전량을 갖췄다. 오는 2026년 중 가동을 시작하는 것이 목표다. 탈탄소 전략을 가속화하기 위한 신기술도 적극 개발 중이다. 엡손은 자사 잉크젯 프린터에 쓰이는 박막 기술을 활용해, Co2를 우선적으로 투과하는 분리막을 개발하고 있다. 1마이크로미터 이하의 미세한 막으로 Co2 투과율이 높고, 면적이 적어 장치의 소형화가 가능하다는 게 엡손의 설명이다. 미세조류를 활용한 Co2 흡수기술도 동시에 개발하고 있다. 직경 5~10마이크로미터의 해양미세조류를 모아 광합성을 시키면, 조류가 Co2를 흡수해 탄산칼슘 껍질로 변화시키는 것이 원리다. 기무라 부실장은 "엡손은 다양한 탈탄소 경영을 통해 스코프2 배출량을 0으로 만들었고, 2030년에는 스코프1의 배출량을 0으로 만드는 것을 목표로 세웠다"며 "배출량이 95만톤에 달하는 스코프3도 협력회사와의 세미나 개최, 상황 조사 및 목표 설정, 온실가스 배출량 감축 활동 등을 단계적으로 추진해 저감할 것"이라고 밝혔다.

2025.02.07 10:00장경윤 기자

기저귀 가격 획기적으로 낮출 '혁신적인 촉매' 기술 공개

기저귀 값도 만만치 않다. 그러나 만드는 수율과 효율성 개선 정도에 따라 판매가를 획기적으로 낮출 수 있다. 국내 연구진이 기저귀 원료 합성에 쓰이는 친환경적인 물질을 개발했다. 당장 상용화는 어려워도, 향후 관련 업계가 관심을 가질 만한 연구결과다. 광주과학기술원(GIST)은 화학과 홍석원 교수 연구팀이 이산화탄소와 에틸렌을 활용해 고부가가치 석유화학 원료인 아크릴산나트륨(sodium acrylate)을 합성할 수 있는 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다. 홍석원 교수는 "이산화탄소를 사용한다는 측면에서 친환경적인데다 전환수 효율과 수율을 획기적으로 개선했다"며 "LG화학과 공동 연구를 진행했다"고 말했다. 홍 교수는 또 "상용화를 위해선 촉매 성능을 한 단계 더 개선해야 하는 등의 과제가 남아있다"며 "그러나 기술적 측면에서 퀀텀 점프할 충분한 가능성이 있다"고 설명했다. 김세용 연구원(제1저자, 롯데케미칼)는 "전환수(TON) 570의 효율성과 수율 82%의 생산 효율을 달성했다"며 "이는 세계 최고 수준의 전환수 효율성이고, 수율 면에서도 기존 한계를 뛰어넘는 혁신"이라고 부연 설명했다. 전환수(TON, Turnover Number)는 촉매 하나가 얼마나 많은 반응물을 생성물로 전환시킬 수 있는지를 나타내는 값이다. 촉매 성능 평가 지표다. 수율(Yield)은 이론적 생성물 양과 실제 얻어진 양을 백분율로 나타난 값이다. 생산효율을 의미한다. 연구팀은 "기저귀 등 위생제 용도로 사용되는 고흡수성 고분자(SAP) 소재의 핵심 원료인 아크릴산나트륨 수요가 꾸준히 증가 중"이라며 "아크릴산나트륨은 주로 프로필렌을 고온에서 산소와 반응시키는 방식으로 합성해 쓰지만, 에너지 효율성과 환경적 측면에서 개선 목소리가 높았다"고 지적했다. 이에 연구팀은 견고하고 평면적인 구조를 갖춘 니켈 화합물 촉매를 새로 개발했다. 연구팀은 또 부산물은 물에 녹지 않고, 생성물인 아크릴산나트륨만 물에 잘 녹는 간단한 물 추출법으로 생성된 소듐 아크릴레이트를 높은 수율로 분리하는데 성공, 공정의 단순화 가능성도 입증했다. 이 촉매는 또 전환수 최고 기록을 달성(효율 TON 570)하면서도 수율 82%를 기록했다. 특히, 전환수 312에서는 수율 99%를 나타냈다는 것이 연구팀의 부연 설명이다. 종전 세계 최고 기록은 전환수 514(수율 21%) 정도였다. 일반적으로 전환수가 올라가면 수율이 낮아진다. 홍석원 교수는 “이산화탄소를 활용한 화학 공정의 새로운 전기를 마련한 것"이라며 "기존 공정의 한계를 극복하고 이산화탄소와 에틸렌을 활용한 고효율 아크릴산나트륨 합성 기술의 실현 가능성을 한 단계 끌어올렸다”고 말했다.

2025.01.22 10:11박희범 기자

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