주석·구리 촉매로 이산화탄소 94% 전환 성공, 포름산 생산비 절반 감소

2026. 8. 10 · 데일리스크랩

국내 연구진이 주석과 구리 촉매를 활용해 이산화탄소를 고순도 포름산으로 직접 전환하는 공정을 개발했으며, 이를 통해 포름산 생산 비용을 기존보다 약 절반 수준인 톤당 410달러까지 낮추는 성과를 거두었다.

국내 연구진이 산업 현장에서 발생하는 이산화탄소를 복잡한 분리 과정 없이 화학원료로 직접 전환할 수 있는 기술을 확보했다. 한국과학기술연구원 연구팀은 주석과 구리를 활용한 촉매 공정을 통해 포집된 이산화탄소 내 이산화탄소의 94%를 포름산염으로 전환하는 데 성공했다. 이번 기술은 기존 방식보다 생산 비용을 톤당 약 410달러 수준으로 낮추며 경제성을 입증했다.

이산화탄소 전환 공정의 혁신적 변화

기존의 탄소 포집 및 활용 기술은 포집된 이산화탄소를 다시 기체 상태로 분리하고 정제하며 압축하는 과정이 필수적이었다. 이 단계에서 막대한 에너지 소비와 비용 발생이 불가피했다는 점이 가장 큰 한계였다. 최근에는 포집액을 직접 사용하는 방식도 등장했으나, 주로 일산화탄소와 같은 기체 제품 생산에 머물러 있어 고순도 액체 화학제품을 만드는 데는 어려움이 있었다.

이번에 개발된 공정은 트리에틸아민 포집액을 전기화학 반응기에 직접 공급하는 방식을 채택했다. 연구팀은 주석과 구리 촉매를 적용하여 별도의 분리나 압축 과정 없이도 고순도의 포름산을 생산할 수 있는 통합 공정을 완성했다. 특히 다음과 같은 기술적 성과를 거두었다.

경제성과 환경적 가치의 동시 확보

이번 연구의 핵심은 경제성 확보와 온실가스 감축이라는 두 마리 토끼를 잡았다는 점이다. 분석 결과, 새로운 공정을 통한 포름산 생산 비용은 톤당 약 410달러로 산출되었으며 이는 기존 시장 가격과 비교했을 때 절반 가까이 낮은 수치다. 또한 온실가스에 미치는 영향도 기존 공정 대비 31.1% 감소하는 것으로 나타났다.

포집제는 공정 과정에서 회수하여 다시 사용할 수 있어 자원 순환 측면에서도 유리하다. 포름산은 가죽이나 의약품 산업의 기초 화학물질로 쓰일 뿐만 아니라, 향후 수소를 저장하고 운반하는 매개체로도 활용 범위가 넓다. 따라서 이번 기술이 상용화될 경우 화석연료 기반의 기존 생산 체계를 저탄소 전기화학 공정으로 대체할 수 있는 발판이 될 것으로 보인다.

산업 현장 적용 및 향후 전망

연구팀은 이번 기술을 발전소, 제철소, 시멘트 공장, 석유화학 공장 등 이산화탄소 배출량이 많은 산업 현장에 즉시 적용할 수 있을 것으로 보고 있다. 포집된 가스를 곧바로 화학원료로 전환할 수 있어 전체적인 공정 단순화가 가능하다는 점이 큰 장점이다. 특히 재생에너지와 연계한다면 탄소 중립 실현을 위한 핵심 기술로 자리 잡을 가능성이 높다.

한국과학기술연구원은 향후 실제 산업 배출가스를 활용한 공정 검증 단계에 진입할 계획이다. 반응기 규모를 확대하고 장기간 연속 운전이 가능한지 확인하는 실증 과정을 통해 산업 적용 가능성을 높이는 데 집중할 예정이다. 촉매 소재 개발부터 제품 정제까지 이어지는 원천 기술의 결집은 비철금속 산업 전반의 탄소 저감 노력에도 중요한 시사점을 제공한다.

참고 시세 (2026-08-07 기준 · LME 현물)

출처: 철강금속신문 — http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=573091