원자 단위 정밀 설계로 CO₂ 전환 촉매의 ‘내구성’ 한계 넘다

금속 뭉침 현상 해결한 '이중 원자 촉매' 개발… 불순물 없는 100% 선택적 전환 성공

우리 센터 김현탁 박사님과 공동 연구팀이 이산화탄소(CO₂)를 산업 원료인 일산화탄소(CO)로 전환하는 과정에서 고온에서도 성능 저하 없이 안정적으로 작동하는 ‘이중 원자 촉매(CuNi-DAC)’를 개발했습니다. 기존 나노입자 촉매의 고질적 문제인 금속 뭉침(소결) 현상을 질소가 도핑된 탄소 구조 안에 금속 원자를 쌍으로 고정하는 방식으로 해결했으며, 600℃ 고온에서도 불순물(메탄) 없이 이론적 한계치에 근접한 64%의 전환율을 기록했습니다. 특히 이번 연구는 고가 장비 없이 단순 공정만으로 10g 이상의 대량 합성에 성공하여, 탄소 중립을 위한 CO₂ 자원화 밸류체인의 핵심 기술인 역수성가스전환(RWGS) 공정 상용화에 기여할 것으로 기대됩니다.

김현탁 박사님 경북대 김영진 교수님 문진흥 UNIST 연구원, 김경민 연구원 UNIST 이근식 교수님, 충남대 김상준 교수님