4일 과학기술정보통신부에 따르면 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 김건태 교수팀은 이산화탄소를 사용해 전기와 수소를 생산하는 ‘수계 금속-이산화탄소 시스템’을 개발했다.

수계는 물 기반의 전해질을 사용했다는 의미다. 이 시스템에서는 물에 수산화칼륨이나 수산화나트륨 등을 미량 녹여 전해질로 사용한다.

이번에 개발된 시스템은 물에 녹인 이산화탄소를 활용해 작동하는 일종의 전지다. 전기화학 반응 과정에서 기후변화의 주범인 이산화탄소는 제거되고 전기와 수소가 만들어지는 방식이다.

이번 연구는 이산화탄소를 물에 녹이면 손쉽게 다른 물질로 전환할 수 있다는 점에 착안했다. 이산화탄소가 물에 녹게 되면 그 물은 수소이온(H⁺)이 많아져 산성을 띠는 물이 되면서 전자(electron)들이 이동하면서 전기 에너지가 만들어지는 것이다.

전기가 만들어지는 과정에서 이산화탄소는 다른 물질(탄산수소칼륨)로 변환되는데 이 때 전환 효율은 57% 혹은 그 이상이 된다. 또 그 과정에서 수소도 생산되기 때문에 ‘일석이조’의 효과를 거둘 수 있다.

이산화탄소를 제거하는 동시에 전기를 생산, 수소까지 얻는 이번 기술은 지난해 연구팀이 공개한 ‘나트륨 금속-이산화탄소 시스템’ 대비 효율성과 안전성이 향상됐다.

김 교수는 “이 기술은 이산화탄소를 더 빠르고 값싸게 줄이면서 수소와 전기를 생산할 수 있는 활용성 높은 세계 최초 기술”이라며 “실증 연구 수준에 빠르게 도달한 만큼 상용화 가능성도 높을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

과기정통부 관계자는 “이번 연구결과가 국제적인 학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 게재됐다”며 “과기정통부 기후변화 대응 기술 개발사업의 ‘Korea CCS 2020’ 사업의 지원을 받아 수행됐다”고 설명했다.