동아사이언스

한국과 미국 과학자들이 이산화탄소를 석유화학산업의 핵심 원료인 ‘에틸렌’으로 바꾸는 촉매의 효율을 높이는 데 성공했다. 에틸렌 생성효율을 기존 20%에서 최대 80%까지 높였다는 게 연구팀의 설명이다. 강정구 KAIST 신소재공학과 교수 연구팀은 이산화탄소를 구리 입자 내 원자의 틈을 제어하는 기술을 통해 에틸렌 생성 효율을 높였다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 성균관대와 울산과학기술원(UNIST), 부산대, 미국 버클리 캘리포니아대, 미국 캘리포니아공과대 연구팀이 함께 참여했다. 에틸렌은 다양한 석유화합물로 가공될 ...

원두에서 카페인을 뽑아내거나 의약품이나 화장품, 향료에서 물질을 추출하는 데 쓰이던 초임계유체를 활용해 수소연료전지의 성능을 높일 수 있는 소재가 개발됐다. 조용훈 강원대 에너지공학부 교수와 이창현 단국대 교수, 성영은 서울대 교수 공동연구팀은 초임계유체상태의 ‘아이오노머’를 적용해 수소연료전지 성능을 높일 수 있다는 연구결과를 이달 1일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표했다고 밝혔다. 아이오노머는 이온 전도성이 있는 고분자로 수소연료전지의 구성요소 중 하나다. 수소연료전지는 귀금...

발전소나 제철소에서 발생하는 불순물 섞인 이산화탄소를 높은 효율로 분해할 수 있는 촉매가 개발됐다. 김원배 포스텍 화학공학과 교수와 박성민 석박사통합과정생 연구팀은 황화수소가 포함된 이산화탄소를 효율적으로 환원하는 고체산화물 전해전지용 전극 촉매 개발에 성공했다고 28일 밝혔다. 이산화탄소를 분해하는 데는 물과 이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 변환하는 고체산화물 연료전지의 역반응이 이용된다. 이 방법은 추가적인 공정 없이도 합성가스를 만들 수 있어 주목받아 왔다. 하지만 발전소나 제철소에서 쓰려면 배출가스 속 황...

살균이나 소독에 쓰이는 세계 10대 화합물 염소를 기존보다 값싸면서도 더 높은 효율로 만들 수 있는 새로운 촉매가 개발됐다. 주상훈 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수와 곽상규 교수 공동연구팀은 염소 생산용 전기화학적 방법에 쓰이는 기존 촉매보다 귀금속 함량은 150배 줄이면서도 성능은 높이고, 반응 조건은 덜 까다로운 새로운 촉매를 개발했다고 이달 21일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다. 염소는 제약산업과 고분자 관련 산업에 폭넓게 쓰이는 세계 10대 화합물 중 하나다. 강력한 산화제로...

국내 연구팀이 가시광선을 사용해 이산화탄소를 효율적으로 없애는 기술을 개발했다. 이효영 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 부단장 연구팀은 가시광선을 이용해 이산화탄소를 산소와 일산화탄소로 바꾸는 촉매를 개발했다고 20일 밝혔다. 가시광선으로 화학반응이 가능해 실내에서 사용할 수 있고, 연료로 쓸 수 있는 일산화탄소를 기존 일반 촉매보다 200배, 기존의 가장 우수한 촉매보다 15배나 더 많이 생산할 수 있다. 연구팀은 한해 500만t 이상 자외선 차단제, 탈취제, 살균제 등에 쓰이는 촉매인 ‘아타나제-루타일 이산화티...

국내 연구팀이 폐목재 같은 바이오매스를 분해하는 과정에서 나오는 전자를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다. 바이오매스는 식물과, 식물을 먹이로 하는 동물과 미생물을 말한다. 바이오매스를 이용하면 오염물질이나 이산화탄소 발생 없이 친환경적으로 에너지를 얻을 수 있다. 류정기 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 교수팀은 바이오매스에 포함된 리그닌을 이용하는 ‘바이오 연료 시스템’을 개발했다. 이 시스템은 몰리브덴(Mo) 기반 촉매(PMA)로 리그닌을 분해해 바닐린이나 일산화탄소 등 산업에 활용되는...

인공 효소나 생촉매, 생체물질 합성의 기반이 될 수 있는 단백질 자기조립체 합성법이 개발됐다. 송윤주 서울대 화학부 교수 연구팀은 안정적인 구조의 단백질 자기조립체를 합성할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 단백질은 모든 생명체에 반드시 필요한 생체 고분자다. 단백질의 서열과 구조 및 기능이 매우 복잡하고 다양해 새로운 단백질 구조 및 기능을 인위적으로 설계하기가 쉽지 않다. 새로운 구조 및 기능을 설계하려면 고분자의 서열을 최적화하는 과정이 필요하다. 자기조립이란 적정 환경에서 분자가 스스로 모여 집합체를 형성하...

수소와 산소를 반응시켜 전기를 얻는 연료전지인 ‘알칼라인 연료전지’에 사용할 저렴하고 효율적인 촉매가 새로 개발됐다. 알칼라인 연료전지의 상용화에 도움이 될 것으로 기대된다. 한국과학기술연구원(KIST)은 유성종 수소연료전지연구단 책임연구원과 임경민 연구원, 김진수 경희대 교수와 김동휘 연구원팀이 알칼라인 연료전지에 사용할 백금 촉매를 대체할 저가형 탄소 촉매를 개발했다고 26일 밝혔다. 연료전지의 가장 큰 단점은 발전 효율이 떨어진다는 점이다. 산소에 전자와 물을 반응시켜 수산화물(OH-)을 만드는 과정이 ...

친환경 에너지 자원으로 꼽히는 수소는 물을 분해하면 얻을 수 있지만 많은 전기가 필요해 상용화에 한계가 있다. 전기량을 줄이기 위해선 분해를 돕는 촉매가 쓰이지만 상용 촉매들은 귀금속으로 만들어져 값비싸면서도 잘 망가지는 단점이 있었다. 이를 극복하는 저렴하면서도 성능은 키운 새로운 촉매가 개발됐다. 김광수 울산과학기술원(UNIST) 화학과 특훈교수 연구팀은 물 전기분해의 효율을 기존 상용 촉매보다 25% 높인 ‘철·코발트 인산(FeCoPO₄) 촉매를 개발했다고 25일 밝혔다. 물을 분해하면 수소와 산소를 만드는 반응...

활성은 높으나 자기들끼리 결합하며 망가지는 단점을 가진 분자촉매를 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기 틀(케이지) 속에 담아 안정성을 높이고 효율은 그대로 유지하는 기술이 개발됐다. 최경민 숙명여대 화공생명공학부 교수와 김우열 교수 공동연구팀은 새를 보호하는 새장처럼 촉매를 감싸 분자촉매의 효율을 떨어트리지 않으면서도 안정성을 높이는 기술을 찾아냈다고 24일 밝혔다. 촉매는 화학반응을 원활하게 이뤄지도록 도와 고부가가치 화학제품을 만들 수 있게 한다. 최근에는 촉매 중에서도 작은 분자 하나하나가 반응에 참여하는 촉...