차량 배기열을 에너지원으로…KAIST, 화학합성 가능성 최초 밝혀
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KAIST는 박찬범 신소재공학과 교수와 정연식 교수 공동 연구팀이 상온용 *열전소재 기반 열전 촉매반응과 산화환원 효소반응을 접목해 폐열로 고부가가치 화학물질을 합성하는 데 성공했다고 22일 밝혔다.
이번 연구는 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션즈에 지난달 29일 게재됐다.전 세계적으로 1차 에너지 소비를 기준으로 약 70%의 에너지가 사용되지 못한 채 폐열로 사라진다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 전기 에너지가 아닌 화학 에너지에 주목했다. 화학 에너지는 전기 에너지보다 안정하여 보관과 운송이 간편하다는 장점이 있다.
연구팀은 상온용 열전소재인 '비스무트 텔루라이드'가 섭씨 100도 이하의 낮은 온도에서도 물과 산소로부터 과산화수소를 생성하며, 이러한 현상이 열전소재가 만들어내는 전위차에 비례한다는 것을 실험적으로 입증했다.연구팀은 대전 시내를 주행하는 차량에서 발생하는 배기열을 활용해서 고부가가치 화학물질 합성에 성공해 이번에 개발한 시스템의 실용화 가능성도 높였다.
연구팀은 “이번 연구는 폐열을 고부가가치 화학물질 생산에 이용할 수 있음을 처음으로 발견했다는 것에 의의가 있다”며, “열전소재의 반응 메커니즘을 더 자세하게 밝혀 성능을 높이고, 다양한 생체촉매와 접목 및 규모 확대를 통해, 산업적 파급력을 높일 계획”이라고 밝혔다.
김진원 기자
이번 연구는 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션즈에 지난달 29일 게재됐다.전 세계적으로 1차 에너지 소비를 기준으로 약 70%의 에너지가 사용되지 못한 채 폐열로 사라진다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 전기 에너지가 아닌 화학 에너지에 주목했다. 화학 에너지는 전기 에너지보다 안정하여 보관과 운송이 간편하다는 장점이 있다.
연구팀은 상온용 열전소재인 '비스무트 텔루라이드'가 섭씨 100도 이하의 낮은 온도에서도 물과 산소로부터 과산화수소를 생성하며, 이러한 현상이 열전소재가 만들어내는 전위차에 비례한다는 것을 실험적으로 입증했다.연구팀은 대전 시내를 주행하는 차량에서 발생하는 배기열을 활용해서 고부가가치 화학물질 합성에 성공해 이번에 개발한 시스템의 실용화 가능성도 높였다.
연구팀은 “이번 연구는 폐열을 고부가가치 화학물질 생산에 이용할 수 있음을 처음으로 발견했다는 것에 의의가 있다”며, “열전소재의 반응 메커니즘을 더 자세하게 밝혀 성능을 높이고, 다양한 생체촉매와 접목 및 규모 확대를 통해, 산업적 파급력을 높일 계획”이라고 밝혔다.
김진원 기자