인하대학교는 화학공학과 심상은 교수 연구팀이 실리카 기반 에어로젤을 활용해 이산화탄소를 포집하고 전환할 수 있는 새로운 촉매 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구는 기존에 단열재로만 활용되던 실리카 에어로젤의 용도를 확장한 것으로, 국제학술지 Chemical Engineering Journal(CEJ)에 게재됐다. 연구팀은 실리카 에어로젤의 기계적 취약성과 재사용 과정에서의 구조 불안정을 해결하기 위해 실리콘계 고분자인 PVMDMS와 친수성 고분자인 PVP를 결합한 복합 에어로젤을 개발했다. 이 복합 구조는 기존 에어로젤의 경량성과 다공성 특성은 유지하면서 내구성과 용매 안정성을 동시에 향상시켰다. 연구팀은 개발된 복합 에어로젤을 지지체로 삼아, 이산화탄소 흡착 물질인 TEPA와 이온성 액체 [EMIm]Br을 주입한 SLP(Supported Liquid Phase) 시스템을 구현했다. 이를 통해 하나의 재료 안에서 이산화탄소 포집과 화학적 전환 반응이 동시에 일어나는 통합형 촉매 구조를 완성했다. 이 시스템은 40℃ 조건에서 1g당 5.0mmol의 이산화탄소를 흡착했으며, 질소와의 혼합가스에서도 이산화탄소를 450배 더 선택적으로 포집하는 성능을 보
[첨단 헬로티] 삼성전자 종합기술원(손인혁․두석광 연구팀)이 기존 리튬이온전지보다 충전용량은 45% 향상시키면서 충전속도를 5배 이상 빠르게 만들 수 있는 배터리 소재 ‘그래핀 볼’ 개발에 성공했다. 기존 배터리는 고속충전 기술을 사용하더라도 완전충전에 1시간 가까이 걸렸지만, ‘그래핀 볼’ 소재를 사용한 배터리는 12분이면 완전히 충전할 수 있다. 또한 전기차용 배터리가 요구하는 온도 기준인 60℃까지 안정성을 유지할 수 있다. 이와 관련한 연구성과는 최근 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인에 ‘그래핀 볼을 이용한 고속충전 및 고용량 리튬이온전지 구현’이라는 제목으로 게재됐다. 삼성전자 종합기술원은 강도와 전도도가 높은 그래핀을 배터리에 적용하는 방법을 찾다가, 저렴한 실리카(SiO2)를 이용해 그래핀을 마치 팝콘 같은 3차원 입체 형태로 대량 합성하는 매커니즘을 규명했다. 이 ‘그래핀 볼’을 리튬이온전지의 양극 보호막과 음극 소재로 활용했더니 충전용량이 늘어나고, 충전시간을 단축하는 것은 물론 고온 안전성까지 모두 만족시키는 결과가
ⓒ산업통상자원부 제공 [헬로티] 고기능·친환경 타이어용 첨단소재 '솔베이 실리카' 생산을 위한 공장이 군산에 세워졌다. 산업통상자원부는 2일 전북 군산 새만금산업단지 제2공구에서 벨기에 솔베이사 공장 준공식을 열었다고 밝혔다. 솔베이사가 100% 투자한 솔베이 실리카 군산공장은 1200억 원이 투입되었으며 고기능성, 친환경 타이어 보강제로 사용되는 고분산 실리카를 생산할 예정이다. 차량의 연비 및 제동성 향상을 위해 타이어에 사용되는 핵심 소재인 고분산 실리카는 주행저항을 25% 가량 감소시키고 빗길 및 눈길 제동성이 10% 향상되는 효과가 있다. 군산공장은 81명을 직접 고용해 연평균 1960억 원의 생산유발을 할 것으로 추산되며 2021년까지 수출 및 수입대체 효과는 2040억 원으로 관측된다. 정만기 산업부 제1차관은 축사를 통해 "고분산 실리카 생산거점이 한국에 마련됨으로써 국내 소재산업 발전에 이바지 할 것"이라며 "수출 회복과 새만금 산업단지가 첨단 소재산업의 메카로 도약하는 계기가 될 것으로 기대한다"고 말했다. 오수미 기자 (sum@hellot.net)
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