화학연, 이산화탄소로 휘발유 만든다...직접 전환 파일럿 생산 성공

[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 골칫덩이인 이산화탄소를 휘발유나 나프타 같은 값진 액체 연료로 탈바꿈시키는 기술을 개발했다.

특히 실험실 수준을 넘어 하루 50kg을 뽑아낼 수 있는 시범 생산 체계를 구축하며 상용화에 한 발짝 더 다가섰다.

한국화학연구원은 김정랑 박사팀이 GS건설, 한화토탈에너지스㈜와 수소와 이산화탄소를 결합해 액체 탄화수소를 제조하는 촉매 기술을 개발했다.

복잡한 중간 과정 없이 한 번에 연료를 만들어내는 이 방식은 공정 효율을 획기적으로 높인 것이 특징이다.

최근 국제 정세 불안으로 석유 수급이 불안정해지면서 이산화탄소를 자원화하는 기술이 대안으로 떠오르고 있다. 공장 배기가스에서 모은 이산화탄소로 휘발유나 플라스틱 원료인 나프타를 만들 수 있게 되면 석유 의존도를 낮추는 강력한 무기가 된다.

과거에는 이산화탄소를 일산화탄소로 먼저 바꾼 뒤 다시 연료로 만드는 2단계 공정을 거쳐야 했다. 이 과정에서 800도 이상의 초고온 환경이 필요했고, 단계마다 온도와 압력 조건이 달라 설비가 복잡해지는 단점이 있었다.

이에 연구팀은 특수 촉매를 개발해 이 모든 과정을 단일 공정으로 통합했다. 300도 내외의 비교적 완만한 조건에서 이산화탄소를 바로 액체로 바꿀 수 있게 된 것이다.

현재 수율은 50% 수준까지 올라왔으며 하루에 20리터 용기 3개 분량의 연료를 생산할 수 있는 단계에 도달했다.

연구팀은 앞으로 데이터를 더 쌓아 연간 10만 톤 이상을 생산하는 대규모 공장을 설계할 계획이다.

연구팀 관계자는 “이번 기술이 재생에너지와 연결될 경우 탄소중립 실현을 위해 중요한 목표 중 하나인 PtL(Power-to-Liquids) 기술의 핵심 요소가 될 것”이라고 설명했다.