유해가스 나노입자로 '에코화'해 에너지 발생... 中 대학 연구기관 세계 첫 성공

[글로벌이코노믹 김길수 기자]

스모그의 주요 오염 물질인 유황을 포함한 배기가스는 인체의 주요 기능을 약화시키고 심장병과 호흡기 질환으로 사망률을 높인다. 이러한 유해 가스를 나노 입자로 '에코화'하여 에너지를 발생시키는 데 중국 대학 연구기관이 세계 처음으로 성공했다.
에너지 분야 국제 학술지인 나노에너지(Nano Energy) 최신호는 중국 톈진대학(天津大学) 양첸홍(杨全红) 교수가 이끄는 연구팀이 배출가스 등 환경오염 물질에 포함된 황화수소와 이산화황을 물속에서 분산성이 뛰어난 나노황산 입자로 급속히 에코화하는 데 성공했다고 발표했다.

그리고 생성된 나노황산 입자는 전극 재료와 기능성 분리막(세퍼레이터)으로 나누어져 전기자동차(EV)에서 응용이 기대되는 리튬유황 전지의 기능을 갖게 된다.

초고에너지밀도의 리튬유황 전지는 미래의 전기자동차 분야 발전에 중요한 방향 중 하나이며, 플러스의 활성 물질인 유황은 에너지 비축의 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

대기오염 및 신에너지 파트의 발전을 융합한 이번 연구 결과에 대해 "폐기물을 보배로 바꾸었다"라는 학계의 평가가 잇따르고 있다. 전통적인 처리 방법의 제한을 타파하기 위해 오염물에 포함된 유황을 리튬유황 전지에 사용할 수 있는 활성 물질로 바꾸는 일은 오염 개선 및 신에너지 기술 개발 분야의 큰 혁신이라 할 수 있기 때문이다.

양첸홍 교수는 과학기술일보(科技日报)와의 인터뷰에서, 연구팀은 2013년 대기오염 물질을 신에너지 부품으로 바꾸는 연구를 시작한 이래, 지금까지의 실험에서 "유황수소와 이산화황이 리튬유황 전지에서 '에너지 바' 역할을 하는 것을 발견했다"고 밝혔다.

이어 연구팀은 "기초 과학 반응의 이론을 바탕으로 물을 반응 매질로 유황수소와 이산화황을 산화시켜 나노유황 입자와 물로 분리하는데 성공했으며, 생성된 나노유황은 수중에서의 분산성이 매우 뛰어났다"고 덧붙였다.
미국 아르곤국립연구소의 전지 전문가 루쥔(陆俊) 교수는 "중국에서 성공한 이 획기적인 노력의 성과는 매우 뛰어난 구상으로 일거양득이다. 나노유황 입자는 리튬유황 전지의 성능 향상과 산업화를 추진하는 역할을 할 것"이라고 지적했다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com