달걀 껍데기(왼쪽)와 이 물질을 활용해 만든 그래핀(오른쪽). [UNIST 제공]

[헤럴드경제=이정아 기자] ‘달걀 껍데기’를 촉매로 활용해 수소와 그래핀을 생산하는 기술이 나왔다. 쓰레기로 버리는 달걀 껍데기를 재활용해 손쉽게 만들 수 있기 때문에 경제성을 높혔다는 평가다.

21일 울산과학기술원 에너지 및 화학공학부의 백종범 교수 연구팀은 달걀 껍데기의 주성분인 탄산칼슘(CaCO₃)으로 산화칼슘(CaO)을 만들어 이를 수소와 그래핀을 만드는 촉매로 활용할 수 있다는 점을 밝혀냈다.

수소를 포함한 물질에서 수소를 얻기 위해서는 화학반응이 필요하다. 알코올을 이용한 수소 생산은 700℃ 이상의 고온에서 이뤄지는데 이때 수소 외에도 메탄, 일산화탄소, 에틸렌 등의 부산물이 발생해 생산된 기체 중에서 수소만 따로 골라내는 공정이 더 필요하다. 이렇다 보니 수소 생산단가도 올라간다는 단점이 있었다.

연구팀은 이러한 단점을 촉매로 해결했다. 달걀 껍데기를 이용해 만든 산화칼슘을 활용해 반응 온도를 500℃로 낮춘 것이다. 그 결과 생산된 기체의 99%가 수소였다. 또 산으로 산화칼슘을 제거하면 바로 쓸 수 있는 그래핀이 생산됐다.

백종범 교수는 “산화칼슘은 값싼 물질인 데다 달걀 껍데기를 재활용해 만들 수 있으므로 친환경적”이라며 “생산된 수소나 그래핀 모두 별다른 분리 과정 없이 이용할 수 있다는 점에서 경제성도 높다”고 설명했다. 이번 연구는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스 최신호에 게재됐다.

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