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기후 · 에너지

스마트폰 충전 전력으로 고순도 이산화탄소 포집 성공

KAIST-MIT 공동 연구팀, 세계 최초 초고효율 전기 구동 DAC 기술 개발



[산업경제뉴스 손영남 기자] KAIST 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀은 미국 MIT 화학공학과 T. 앨런 해튼 교수팀과의 공동 연구를 통해, 스마트폰 충전 수준의 저전력(3V)만으로 95% 이상의 고순도 이산화탄소를 포집하는 전기 구동형 직접공기포집(DAC) 기술을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다.


이번 기술은 기존 DAC 공정의 가장 큰 한계였던 높은 에너지 비용 문제를 해결한 획기적인 성과로, 고온 증기나 복잡한 열교환 시스템 없이도 안정적인 CO₂ 포집과 재생이 가능하다. 특히 태양광이나 풍력 등 재생에너지와의 연계가 용이해, 탄소중립 공정 전환을 앞당길 수 있는 ‘게임 체인저’ 기술로 주목받고 있다.


연구팀은 전도성 은나노 파이버를 기반으로 한 섬유형 DAC 소자를 개발했으며, 이 소자는 단 3V의 낮은 전압만으로도 80초 이내에 섬유 온도를 110℃까지 상승시킬 수 있다. 이를 통해 기존 기술 대비 열 손실을 약 20% 줄이는 데 성공했으며, 흡착과 재생 사이클도 획기적으로 단축할 수 있었다.


또한, 은 나노와이어와 나노입자를 혼합한 복합체를 머리카락보다 얇은 약 3μm 두께로 섬유에 균일하게 코팅함으로써, 전기 전도성과 기체 확산성을 동시에 확보했다. 이로 인해 CO₂ 분자가 섬유 내부까지 원활하게 이동할 수 있으며, 외부 열원 없이도 빠르고 균일한 가열이 가능해졌다.


모듈화된 섬유를 병렬로 연결했을 때 전체 저항이 1Ω 이하로 유지되어, 대규모 시스템으로의 확장 가능성도 입증되었다. 실제 대기 환경에서 95% 이상의 고순도 CO₂를 안정적으로 회수하는 데 성공한 점은 상용화 가능성을 더욱 높여준다.


이번 기술은 2022년 말에 이미 PCT 및 국내·국제 특허를 출원해 원천 지적재산권을 확보했으며, 이는 실험실 단계를 넘어 실질적인 상용화를 고려한 연구임을 보여준다. 연구 결과는 재료과학 분야의 세계적 학술지인 『Advanced Materials』 2025년 8월 1일자 온라인판에 게재되었으며, 기술의 우수성을 인정받아 내부 표지로도 선정되었다.


고동연 교수는 “이번에 개발한 전도성 파이버 기반 DAC 기술은 단순히 이산화탄소 배출을 줄이는 것을 넘어, 공기 자체를 정화하는 ‘음의 배출(negative emissions)’을 실현할 수 있는 핵심 수단”이라며, “산업 현장은 물론 도심형 시스템까지 폭넓게 활용될 수 있어, 한국이 미래 DAC 기술의 선도국으로 도약하는 데 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.


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환경재단, 멸종위기 식물 및 담수어종 복원 행보 ‘구슬땀’ [산업경제뉴스 민경종 기자] 환경재단이 민간기업 및 한국민물고기보존협회와 함께 국내 멸종위기 식물과 어류 복원을 위해 구슬땀을 흘리고 있다. 지난 1일 코스맥스와 함께 화성특례시 향남제약공단 내 ‘생물다양성 공원’을 조성하고, 멸종위기 야생생물 Ⅱ급 ‘진노랑상사화’를 포함한 자생식물 21종, 약 2000주를 식재하는가하면, 2일에는 에쓰오일·한국민물고기보존협회와 함께 멸종위기 황쏘가리 복원을 위해 치어를 방류하는 등 민관 협력을 잇따라 진행한 것. 이는 온난화와 플라스틱 쓰레기 등으로 나날이 황폐화되어가는 지구 환경을 조금이라도 보살피기 위한 발걸음이어서 잔잔한 감동을 주고 있다는 평가가 나온다. 먼저 환경재단은 코스맥스와 함께 화성특례시 향남제약공단 내 ‘생물다양성 공원’을 조성하고, 멸종위기 야생생물 Ⅱ급 ‘진노랑상사화’를 포함한 자생식물 21종, 약 2000주를 식재했다. 이는 멸종위기 식물과 자생식물의 증식 및 서식 공간 확대를 통해 도시 내 생물다양성을 복원하고자 기획된 프로젝트의 일환. 기후변화로 인한 생태계 파괴가 가속화되는 가운데, 식물 중심의 생물다양성 보전 활동은 여전히 주목받기 어렵다는 점에서 착안해 추진됐다. 현재 환경부가 지정한 멸종위