고려대 최정규 교수팀, 제올라이트 분리막 CO2 분리성능 향상기술 개발

고려대학교 화공생명공학과 최정규 교수팀은 최근 '제올라이트' 소재로 한 분리막의 이산화탄소(CO2) 분리 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

이번 연구 성과는 재료화학분야 국제학술지 케미스트리 오브 머터리얼즈(Chemistry of Materials, I.F: 9.45)에 지난 7일자로 게재됐다.

제올라이트는 고유한 기공 구조를 갖는 무기 다공성 물질로, 높은 열적 화학적 안정성을 갖는다. 이런 특징으로 인해 분리막의 소재로 주목받았지만 고유의 기공 크기보다 큰 결함들로 인해 분리 성능이 크게 저하되며, 분리막 제작에 어려움을 겪어왔다.

이 기술을 최 교수팀이 간단하면서도 효율적인 방법으로 제올라이트 분리막 내에 존재하는 결함을 메우는 후처리 기술을 개발했다. 제올라이트의 기공 크기보다 크지만, 결함의 크기보다 작은 염료를 이용하여 선택적으로 결함을 메우는 방법이다.

관련기사

• 고려대, 14일 '클라우드 컴퓨팅 데이' 개최

이를 이용하면 매우 경제적이면서도 간단하게 분리막 내에 존재하는 결함을 메울 수 있어, 분리막의 고유한 성능을 끌어낼 수 있게 된다.

최 교수는 "이러한 후처리 기술은 단순히 이번 연구에서 사용된 CHA(chabazite, 차바자이트) 종류의 제올라이트 분리막 뿐만 아니라 다른 형태의 제올라이트 분리막에도 적용 가능한 기술로, 다공성 물질 기반의 분리막 분야에 기여할 수 있을 것"이라고 연구 의의를 설명했다.