미래창조과학부(장관 최양희)는 홍창섭 고려대 화학과 교수팀이 이산화탄소 포집에 유리하면서도 발전소 배가스에 포함된 수증기와 산성가스에도 강한 '니켈기반 금속-유기 복합체'를 개발했다고 21일 밝혔다. 연구성과는 앙게반테 케미 온라인 논문으로 게재됐다.

금속-유기 복합체는 매우 큰 비표면적, 미세조정이 가능한 기공의 발달, 대량합성 가능성 때문에 다양한 가스 분리에 높은 응용성을 갖는다. 하지만 수분과 산성조건에 구조적 안정성이 붕괴되는 단점으로 이산화탄소 포집제로 활용하기에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 실험을 통해 니켈기반 금속-유기 복합체를 합성해 pH 1.8의 강산이나 끓는 물 조건에서 이산화탄소를 흡착하면서도 장시간 구조적 안정성을 유지하는 우수한 결과를 확인했다. 또 기존의 제조 시간이 긴 용매(수)열 반응법에서 탈피해 마이크로웨이브를 조사하는 새로운 대량생산 방법을 제시함으로써 향후 건식 이산화탄소 흡착제로서의 활용 가능성을 제시했다.

니켈기반 금속-유기 복합체는 수소 연료전지의 양성자 교환막에도 적용 가능하면서도, 그 외 금속-유기 복합체의 특성상 약물전달체, 가스 분리 및 저장, 센서 등 다양한 분야에 널리 활용될 것으로 예상된다.

연구 관계자는 "이 복합체는 수소이온 전도도도 높아 현재 연료전지의 양성자 교환막으로 이용되고 있는 대표적인 고분자 전해질막인 내피온(Nafion)에 비견할 만한 전도도 값을 갖고 있다"며 "수소연료전지의 양성자 교환막 등 다양한 분야에 활용 될 것"이라고 말했다.