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| 제목 | 미국, 오크리지 국립연구소에서 아미노산 수용액(aqueous amino acid)의 이산화탄소 직접공기포집(DAC) 잠재성 분석 |
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미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory)는 직접공기포집(Direct Air Capture, DAC)*과 관련하여 이 기술을 실행 가능하도록 하는 과정에 대한 이해에 관한 연구를 추진하고 있다. 이 직접공기포집(DAC)은 초기 개발 단계에 있으며, 지구 주위를 둘러싸고 있는 대기층으로부터 제거되는 이산화탄소의 양이 배출되는 양을 초과하는 탄소 흡수(negative emission) 달성을 목표로 하고 있다. 산타누 로이(Santanu Roy), 비아체슬라브 브리안세프(Vyacheslav Bryantsev), 마신유(Xinyou Ma)가 발표한 오크리지 국립연구소의 최근 연구는 흡수성이 좋은 것으로 알려진 아미노산인 글리신 수용액(aqueous glycine)을 사용하여 이산화탄소를 격리하는 기초 단계 연구에 초점을 두고 있다. 또한, 동 연구자들은 일련의 발전된 전산방식을 활용함으로써 이산화탄소를 포집할 수 있는 속도와 관련된, 액체 용액에서 아직 탐구되지 않은 역학 현상을 조사하였다. 산타누 로이(Santanu Roy)는 “물에서 일어나는 화학 반응은 복잡하기 마련인데, 특히 물 분자의 운동이 큰 역할을 할 때 더욱 그렇다”면서 “물 분자와 화학 물질은 반응을 미미하게 또는 상당한 정도로 느리게 할 수 있는, 짝을 지어 추는 춤과 유사한 무언가에 관여한다. 용매의 비평형효과로 알려진 이러한 역학적 상호작용을 이해하는 것은 반응이 어떻게 작동하고 얼마나 빨리 발생하는지에 대한 전체적 그림을 얻는 데 필수적”이라고 말한다. 연구자들은 이산화탄소가 흡수되는 속도를 조사할 때 자유 에너지 장벽**에만 초점을 맞추는 것은 현상을 지나치게 단순화한 것으로서 전체적 그림을 제공하지 못한다는 것을 인지하였는데, 이러한 불완전한 접근법은 반응이 일어나는 속도에 영향을 미치는 요인들, 반응속도론에 대한 부정확한 이해로 이어질 수 있다. 브리안세프(Bryantsev)는 “글리신이 이산화탄소와 상호작용하는 초기 단계는 양성자가 방출되어 궁극적으로 흡수된 이산화탄소를 보유하기 위한 생산물 상태의 혼합물을 형성하는 다음 단계에 비해 거의 800배 더 느리고” “두 단계 모두에서 자유 에너지 장벽이 일정하게 유지”된다는 점에 주목하면서 이를 통해 이산화탄소의 흡수 및 격리의 효율성을 향상 시키는 방향이 제시될 것으로 보고 있다. 전반적으로, 오크리지 국립연구소의 이번 연구 결과는 직접공기포집(DAC)의 복잡한 작동 방식을 규명하고, 아미노산 수용액을 활용하여 대기 중의 이산화탄소를 제거하는 데 있어서 동역학, 열역학 및 분자 상호작용의 중요성을 강조하고 있다. |
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| 분류 | 기술동향 |
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