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지구온난화 해결할 신개념스펀지 등장

이산화탄소 흡착…수소가스로 변환

  • 2014-10-30 08:15:43

인류가 화석연료를 사용한 지난 100년 동안 지구의 평균 온도는 섭씨 0.74도 정도 상승했다. 과거 1만년 동안의 온도 변화가 불과 1도 정도 상승했던것과 비교해 볼 때 이 같은 수치는 지구온난화가 매우 빠른 속도로 진행되고있음을 보여준다. 뿐만아니라 온실가스를 줄이는것이 바로 우리 눈앞에 당면한 과제라는 점도 대변하여주고있다.

기후변화협약 당사국총회에서 지정한 감축대상 온실가스의 종류는 이산화탄소(CO₂)를 포함한 총 6가지이다. 이가운데 이산화탄소는 방출되는 온실가스의 80% 이상을 차지하고있다. 하지만 다른 가스들에 비해 지구온난화에 미치는 악영향이 그리 크지 않고 제거하는 기술도 그리 복잡하지 않기때문에 이를 줄이기 위한 방안이 전세계적으로 다양하게 추진되고있다.

과학기술 전문매체인 피스오알지는 영국의 과학자들이 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 마치 스펀지처럼 빨아들이는 흡수제를 개발했다고 보도하면서 이 물질이 점차 상승하고있는 지구의 기온을 끌어내리는데 도움을 줄것으로 보인다고 기대했다.

최근 열린 미국화학학회(ACS) 년례회의에서 공개된 이 스펀지 같은 흡수제는 매우 안정적인 고분자물질이면서도 동시에 저렴한 비용으로 이산화탄소를 흡착하는데 있어 탁월한 능력을 발휘하는것으로 나타났다.

흡수제개발을 이끈 영국 리버풀대의 쿠퍼박사는 “이 물질은 효과적으로 이산화탄소를 빨아들여 미래의 지구환경에 도움을 줄뿐만아니라 환경오염이 없는 기술을 발전시키는데에도 크게 기여할것으로 예상된다”고 밝혔다.

중요한 점은 이 흡수제의 구조가 고분자로 이루어져 안정적이면서도 값이 저렴할뿐만아니라 이산화탄소를 매우 잘 흡수한다는것이다.

기존의 이산화탄소 흡수제는 석탄이나 가스와 같은 화석연료들이 태워질 때 발생하는 온실가스들을 제거하는데 대부분 리용됐다. 그러나 쿠퍼박사와 그의 연구진은 제거하는데 그치지 않고 포집된 가스들을 유용하게 활용하는 방안을 찾는데 연구의 초점을 맞추고있다.

례를 들면 스펀지 같은 고분자 물질로 이산화탄소를 흡착한 뒤 이를 수소가스로 변환하여 새로운 에너지원으로 활용할수 있도록 돕는것이다. 많은 전문가들은 수소가 친환경자동차나 대체전기 등으로 활용할수 있을것으로 기대하고있는만큼 이 물질이 환경개선 및 대체에너지 산업에도 영향을 미칠것으로 예상했다.

쿠퍼박사는 “새로 개발된 이 이산화탄소를 흡수하는 스펀지는 주방에서 쓰는 스펀지처럼 물에 닿으면 불어나는 성질이 있다”고 설명하면서 “갈색 모래와 같은 가루 형태로서 내부의 매우 작은 립자들이 서로 엉킨 상태로 만들어졌다”고 설명했다.

수없이 작은 탄소분자들의 련결로 이루어진 흡수제의 구조에 대해 쿠퍼박사는 “이와같은 구조를 생각하게 된것은 스티로폼 제작에 리용되는 플라스틱인 폴리스틸렌의 구조에서 령감을 얻었다”고 밝히며 “폴리스틸렌은 팽창운동을 통해 이산화탄소를 흡수할수 있기때문”이라고 덧붙였다.

리버풀대 연구진이 발표한 보고서에 따르면 이 흡수제는 끓는 산성에서도 견딜수 있는것으로 나타났다. 이런 성능은 이산화탄소 흡수제가 갖춰야 할 규격인 발전소내의 혹독한 조건들에서 견딜수 있다는것을 증명하는것이다. 보통 플라스틱이나 액체성분을 중심으로 만들어진 다른 이산화탄소 흡수제들은 이런 상태에서 잘 견디지 못한다.

쿠퍼박사는 “굴뚝과 다른 배기장치들에서 흡수제가 사용될수 있도록 성능을 개선할것”이라고 전하며 “오는 2030년까지 30%의 이산화탄소를 없애려는 정부의 계획에 중요한 역할을 담당할수 있을것”이라고 전망했다.

사이언스

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