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골칫거리 이산화탄소, 쓸모 있는 원료가 된다고요?

환경분야
기후대기
게시일
2026.10.13
내용

 


■ 골칫거리 이산화탄소, 쓸모 있는 원료가 된다고요? – SOEC의 성능과 내구성을 함께 높인 기술

　　ㅇ 이산화탄소를 원료로 바꾸는 장치, SOEC
　　　　- 이산화탄소는 배출을 줄여야 하는 온실가스예요.
　　　　- SOEC(고체산화물 전기분해장치)는 전기와 열로 이산화탄소를 분해해 화학제품의 원료인 일산화탄소로 바꿔요.
　　　　- 얻어진 일산화탄소에 수소를 더해 별도로 합성하면 메탄올 등을 만들 수 있어요.

　　ㅇ 두 소재가 맞닿는 접합부가 문제였어요
　　　　- 고체 전해질은 높은 온도를 견디고 산소 이온도 잘 전달해야 해요.
　　　　- 그래서 높은 온도에 강한 YSZ와 산소 이온을 잘 전달하는 GDC를 함께 써요.
　　　　- 하지만 두 소재는 온도에 따라 늘고 줄어드는 정도가 달라서, 맞닿은 면이 벌어지면 성능이 떨어질 수 있어요.

　　ㅇ 두 소재 사이에 혼합 중간층을 넣었어요
　　　　- 한국화학연구원 연구팀은 YSZ와 GDC 분말을 섞어 두 소재 사이에 중간층을 만들었어요.
　　　　- 셀을 코팅액에 담갔다 꺼내는 '딥 코팅'으로 중간층을 입힌 뒤, 높은 온도로 가열해 단단히 붙였어요.
　　　　- 고가의 증착 장비 없이 만들 수 있어 넓은 면적에 적용하는 데도 유리해요.

　　ㅇ 전류밀도는 약 3.6배, 80시간 뒤에도 초기 성능 약 91% 유지
　　　　- 중간층을 넣은 셀은 전류밀도가 0.59에서 2.14A/cm²로 약 3.6배 높아졌어요(800℃·1.8V, 중간층 배합 YSZ:GDC=2:8).
　　　　- 내구성 시험에서는 80시간 연속 작동 뒤에도 초기 성능의 약 91%를 유지했어요(800℃·1.6V, 중간층 배합 YSZ:GDC=5:5).
　　　　- 시험 뒤 단면에서도 두 층이 떨어지지 않고 붙어 있는 모습을 확인했어요.

　　ㅇ 작은 셀의 성과, 더 큰 셀로
　　　　- 이번 성과는 동전 크기의 소형 셀에서 확인했어요.
　　　　- 연구팀은 더 큰 평관형 셀에 적용하는 연구를 진행 중이라고 밝혔어요.
　　　　- 산업 현장에 쓰려면 여러 셀을 연결한 장치와 전력 공급이 달라지는 조건에서도 안정적으로 작동하는지 확인해야 해요.


출처ㅣ한국화학연구원 보도자료(전기로 이산화탄소 분해하는 니켈 기반 SOEC 상용화 성큼, 2026.05.24, https://english.krict.re.kr/bbs/BBSMSTR_000000000687/view.do?

nttId=B000000110145Fw6sA9&mno=sub06_02) 

출처ㅣ파이낸셜뉴스('전기로 이산화탄소 분해' 고효율 전환기술 개발, 2026.05.24, https://www.fnnews.com/news/202605221313470981)

태그
#이산화탄소 #탄소중립 #탄소자원화 #온실가스 #전기분해 #한국화학연구원
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