[비즈니스포스트] 이산화탄소가 구리 단원자 촉매의 전극 표면에서 분해되는 과정을 원자 수준에서 관찰하는 데 국내 연구진이 성과를 냈다.<br /> <br /> 한국과학기술원(KAIST)은 28일 박정영 화학과 교수 연구팀이 구리 단원자 촉매 전극 표면에서 일어나는 이산화탄소의 전기화학적 환원반응을 원자 수준에서 실시간 관찰해 이산화탄소를 더 효과적으로 분해하는 활성촉매 형성 과정을 관찰하는 데 성공했다고 밝혔다.<br /> &nbsp; <figure class="image" style="float:right;margin-right:0px; margin-left:15px; margin-top:30px; "><img alt="KAIST 이산화탄소 분해를 원자 수준에서 관찰, &quot;탄소중립 촉매 개발 기여&quot;" height="150" class='lazyload' data-src="https://www.businesspost.co.kr/news/photo/202312/20231228164401_9673.jpg" width="300" /> <figcaption><table width=320><tr><td align='left' style='margin:0; padding:0px 0px; color:#306f7f; font-size:12px; font-family:verdana; letter-spacing:-0.1em; line-height:160%; table-layout: fixed; width:180px;'>▲ 박정영 한국과학기술원 화학과 교수 연구팀이&nbsp;이산화탄소를 더 효과적으로 분해하는 활성촉매 형성 과정을 관찰하는 데 성공했다.&nbsp;</td></tr></table></figcaption> </figure> <br /> 대표적 온실가스로 꼽히는 이산화탄소를 산업적으로 분해, 활용하기 위해 최근 단원자 전이 금속 촉매가 차세대 촉매로 큰 기대를 모으고 있다.<br /> <br /> 하지만 아직 화학반응 메커니즘 및 촉매 활성 부위가 명확히 밝혀지지 않아 고성능 촉매를 개발하는 데 어려움을 겪고 있다.<br /> <br /> 박 교수 연구팀은 전기화학 주사 터널링 현미경(EC-STM) 분석법을 적용해 단원자 구리금속 촉매 표면에서 일어나는 이산화탄소 환원반응을 관찰하고 이때 표면에 형성되는 산화구리 나노 복합체가 주된 반응 활성자리임을 시각적 증거로 처음 제시했다.<br /> <br /> 연구진은 구리 전극 표면이 이산화탄소 전환과정에서 환원되며 반응 활성도 및 촉매 표면 구조가 달라진다는 점에 착안해 액체와 고체 사이 계면에서 단원자 구리금속 촉매 전극과 반응하는 이산화탄소 분자의 분해 과정을 실시간 원자단위로 포착했다.<br /> <br /> 박 교수는 &ldquo;이번 연구로 액체-고체 계면 분석에 난항을 겪고 있는 상황에서 단원자 구리금속 기반 촉매 표면의 이산화탄소 전기환원 반응 현상을 원자수준에서 관찰할 수 있었고 이를 통해 촉매 물질의 활성자리를 결정하고 정밀한 화학반응 경로 설계가 가능하다&rdquo;며 &ldquo;이번 기술성과는 앞으로 이산화탄소의 전기화학적 전환 연구 외에도 탄소중립 정책을 위한 다양한 촉매 소재 연구개발에 기여할 것으로 기대한다&rdquo;고 말했다.&nbsp;<br /> <br /> 기초과학연구원, 한국과학기술연구원(KIST), 한국산업통상자원부 그리고 한국연구재단(NRF)의 지원을 받은 이번 연구성과는 국제학술지 &lsquo;어드밴스드 사이언스(Advanced Science IF 17.5)&rsquo;내부 표지 논문으로 최근 선정됐다. 논문은 11월 29일 자로 온라인에도 게재됐다. 이상호 기자<br /> &nbsp; <div style="text-align:center; margin-top:20px;" > <img alt="KAIST 이산화탄소 분해를 원자 수준에서 관찰, &quot;탄소중립 촉매 개발 기여&quot;" height="300" class='lazyload' data-src="https://www.businesspost.co.kr/news/photo/202312/20231228164446_73723.jpg" width="600" /> <figcaption><table width=600 style='margin-bottom:20px;'><tr><td align='left' style='margin:0; padding:0px 0px; color:#306f7f; font-size:12px; font-family:verdana; letter-spacing:-0.1em; line-height:160%; table-layout: fixed;'>▲ 이산화탄소 전기환원 관찰 및 구리 프탈로시아닌 유기 분자의 산화구리 복합체 형성과정을 설명한 그림. &lt;한국과학기술원&gt;</td></tr></table></figcaption> </figure> </div>