미국, 이산화탄소를 이용한 탄소섬유 개발... 온실가스 감축할 수 있는 신소재에 전세계 주목

미국이 공기 중 이산화탄소를 포집하여 탄소섬유를 만드는 기술을 개발했다고 밝혔다. 탄소섬유는 탄소원자가 육각형의 결정구조를 이루면서 마치 그물망처럼 길게 늘어서있는 형태의 섬유이다. 10마이크로미터(0.001mm)정도의 두께에 강도가 높고 열에 의한 변형이 거의 없어 주목받고 있는 신소재다.

 

 

미국브룩헤이븐국립연구소와 컬럼비아대학교는 공동발표를 통해 팔라듐 기반의 촉매를 이용해 이산화탄소와 물을 결합하여 일산화탄소, 수소, 산소로 분해하는 기술을 공개했다. 이어 생성된 일산화탄소에 철-코발트 합금을 반응시켜 탄소섬유를 생산해냈다.

 

미국 연구진이 공개한 탄소섬유 반응 과정

 

연구진은 다만 이 반응 과정에서 400도의 온도가 필요하므로 탄소 배출이 전혀 없는 것은 아니지만, 기존에 탄소섬유를 만들기 위해서는 1000도 이상의 고온환경이 필요했던데 반해 반응 온도를 크게 낮춰 가열에 필요한 탄소 배출도 크게 감축하였다고 밝혔다. 또한 반응 과정에서 산소와 수소가 부가적으로 생성되는데, 이때 발생한 수소를 수소자동차 등의 에너지원으로 사용할 수도 있을 것이라고 전망했다. 수소는 차세대 에너지원으로 각광받고 있지만, 우주의 75%를 차지하는 반면 지구에는 극히 적은 양만 존재해 비용이 비쌌다.

 

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이전에도 이산화탄소를 포집하는 기술을 다양하게 개발되고 시도되었었다. 하지만 효율이 극히 낮거나 액체로 변환시키는 데 그쳐 활용도가 떨어졌다. 하지만 이번에 개발된 기술을 이용하면 탄소를 작은 부피에 오랜 기간동안 보관할 수 있는 고체 형태로 전환할 수 있다는 점도 주목받고 있다.