인하대학교는 심상은 화학공학과 교수 연구팀이 기존에 단열재로만 활용되던 실리카 기반 에어로젤을 이산화탄소 포집·전환이 가능한 촉매 플랫폼으로 확장하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 국제학술지 Chemical Engineering Journal(CEJ)에 발표한 연구에서 실리카 에어로젤의 구조적 취약성과 재사용 과정에서의 불안정성을 해결하기 위해 PVMDMS(실리콘 기반의 고분자)와 PVP(친수성 고분자)가 결합된 복합 에어로젤을 개발했다.

실리카 에어로젤은 매우 가볍고 다공성 구조이지만, 기계적으로 약하고 반복 사용시 구조가 쉽게 붕괴되는 한계가 있다.

이를 개선하기 위해 유연한 실리콘계 고분자를 기반으로 하고, 친수성 고분자를 결합해 구조적 안정성과 용매 내성을 강화했다. 그 결과, 기존 에어로젤의 경량성과 높은 기공률은 유지하면서 내구성과 재사용 안정성을 확보할 수 있었다.

이번 연구 성과와 관련, 이용진 인하대 화학공학과 교수 연구팀은 계산화학을 통해 물질과 기체 간 상호작용을 검증해 이산화탄소 선택성의 기원을 이론적으로 뒷받침했다.

백성현 이차전지융합학과 교수 연구팀도 합성된 프로필렌 카보네이트를 리튬이온전지 전해질로 적용해 충·방전 테스트를 진행한 결과 안정적인 성능을 입증했다.

또 수 그램(g) 단위에서 수십 킬로그램(㎏)급 반응으로 확장했을 때도 구조와 성능을 유지해 산업적 스케일업 가능성을 입증했다.

이번 연구에는 민경훈 인하대 화학·화학공학융합학과 석·박사 통합과정 연구원이 제1저자로 참여했다.

심상은 교수는 “실험실 단계의 성과를 넘어 실제 산업 현장에서 활용될 수 있도록 기술적 완성도와 상용화를 강화하는 연구를 이어가겠다”고 말했다.

[ 경기신문 / 인천= 윤용해 기자 ]