탄소중립에너지공정-김수지학생, 고창현교수

전남대학교 대학원생이 탄소중립형 에너지 공정의 실질적 해법을 제시하며 국제 학계의 주목을 받았다.

바이오가스와 이산화탄소를 동시에 활용하는 촉매 설계 전략을 통해 친환경 에너지 전환의 새로운 가능성을 열었다.

14일 전남대에 따르면 일반대학원 화학공학과 김수지 석사과정생(지도교수 고창현)이 바이오가스와 포집된 이산화탄소를 동시에 활용해 합성가스를 생산할 수 있는 새로운 촉매 설계 전략을 제시하여 국제저명학술지에 1저자로 논문을 게재했다.

김수지 학생은 바이오가스와 CCU 공정에서 회수된 이산화탄소를 별도의 정제 과정 없이 직접 활용할 수 있는 Ni 기반 촉매 구조를 개발했다.

이 연구는 기존 바이오가스 활용 공정에서의 에너지 손실과 탄소 배출 문제를 동시에 완화할 수 있는 접근법으로 평가된다.

또한, 촉매 활성 금속을 입자 내부가 아닌 표면에 선택적으로 배치하는 방식으로 반응 효율과 안정성을 동시에 높이는 데 성공했으며, 이를 통해 활성 금속 사용량을 줄이면서도 장시간 반응에 적합한 내구성을 확보할 수 있음을 확인했다.

이번 연구는 바이오에너지 생산과 이산화탄소 자원화를 하나의 공정으로 연결할 수 있는 촉매 설계 방향을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

특히 산업 현장에서 사용되는 고정층 반응기에 적용 가능성이 높은 구조로, 향후 친환경 에너지 및 화학 원료 생산 공정으로의 확장이 기대된다.

연구는 한국연구재단, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부의 지원으로 수행됐으며, SCI(E) 국제저명학술지인 ‘Bioresource Technology’ (IF=9.0, JCR 상위 2.5%)에 발표됐다.

또한, 김수지 학생은 학부 3학년 때부터 학석사연계과정을 통해 관련 실험을 진행 중이며, 석사과정 4학기 동안 국제학술지 SCI(E)에 제1저자로 3편, 공동저자로 4편 등 총 7편의 연구 논문을 게재하는 성과를 이루었다.