KAIST는 생명화학공학과 배태현 교수 연구팀이 고분자 분리막의 구조와 화학적 특성을 전략적으로 제어해 높은 효율로 이산화탄소를 분리 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 연구팀은 가공성 높은 고분자를 소재로 하고 제어가 쉬운 화학반응을 이용하여 미세 기공을 형성함으로써 저비용으로 양산이 가능한 분자체 분리막을 구현했다. 이번 연구에서는 고분자 분자체 분리막에 이산화탄소의 선택투과성을 높이기 위해서 질소원자에 수소가 결합된 화학작용기인 ‘아미노 그룹’을 도입시켰다.

새로 개발된 분리막은 고성능이지만 쉽게 부서지는 탄소 분자체 분리막과 달리 고분자 분리막에 준하는 기계·화학적 안정성이 높고 유연성을 지녔다. 또한 대량생산에도 유리한 공정을 적용해 상업화에도 유리한 조건을 갖추고 있다.

현재까지 개발된 탄소 분자체 분리막 중 성능이 우수한 분리막들에 버금가는 이산화탄소 분리 성능을 보이며 이번에 개발된 기술은 적용되는 분리 공정에 따라서 맞춤형으로 튜닝이 가능해 차후 여러 산업 분야로 확대 적용이 가능한 범용성 기술로 평가된다.

이홍주 KAIST 생명화학공학과 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 지난 12일자 온라인 게재됐다.

씨스켐닷컴(2024-04-22)