이산화탄소보다 온실효과가 310배 높은 '초강력 온실가스' 아산화질소를 없애는 기술이 국내 연구진이 세계 최초로 개발하는데 성공했다.
울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 백종범 교수 연구팀은 실온에서도 아산화질소(N₂O)를 100% 가까이 분해하는 '저온 고속 분해 기술'을 세계 최초로 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 성과는 온실가스 감축과 탄소중립 실현을 앞당길 핵심 기술로 주목받고 있다.
아산화질소는 화학 공정이나 엔진 배기가스에서 발생하는 대표적인 온실가스로, 이산화탄소보다 310배 강한 온실효과를 내고 오존층 파괴도 가속한다. 그러나 매우 안정적인 기체여서 분해하려면 445℃ 이상의 고온이 필요했고, 그만큼 에너지 소모가 컸다.
연구팀은 작은 금속 구슬이 들어있는 통(볼밀)에 니켈산화물 촉매와 아산화질소를 함께 넣고 흔드는 방법을 사용했다. 구슬이 서로 부딪히며 생기는 충격과 마찰로 촉매 표면의 성질이 바뀌어, 높은 온도를 쓰지 않아도 아산화질소를 빠르고 효율적으로 분해할 수 있었다.
실험 결과, 이 방법은 42℃ 정도의 온도에서도 아산화질소의 99.98%를 없앨 수 있었다. 1시간에 1761mL를 처리해, 기존 방식보다 에너지 효율이 6배 이상 높았다. 산소나 물이 섞인 실제 배기가스 환경에서도 안정적으로 작동했고, 비용은 기존보다 8배나 절약됐다.
백종범 교수는 "유럽이 2024년부터 시행한 '유로(Euro) Ⅶ' 규제에 아산화질소가 새롭게 포함되면서, 이를 처리할 기술의 중요성이 커졌다"며 "이번 기술은 자동차, 화학 공정, 선박 엔진 등 다양한 산업 현장에서 온실가스를 줄이는 데 크게 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 재료·에너지 분야 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에 공개됐으며, 정식 출판을 앞두고 있다.
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