전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 전국 대전·세종·충남

속보

더보기

국내 연구진, 온실가스 분자 분해 과정 실시간 관찰

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 나노물질 및 화학반응 연구단 박정영 부연구단장(KAIST 화학과 교수) 연구팀이 문봉진 교수(GIST 물리·광과학과), 김현유 교수(충남대 신소재공학과) 연구팀과 함께 이산화탄소 분자가 로듐(Rh) 촉매 표면에서 분해되는 순간을 처음으로 직접 관찰했다고 6일 밝혔다.

지구온난화의 주범인 이산화탄소를 제거해 유용 물질로 전환할 수 있는 화학반응의 직접 증거를 제시한 것이다.

지구온난화를 가속시키는 온실가스인 이산화탄소를 유용한 물질로 전환할 수 있는 기술이 최근 활발히 연구되고 있다. 포집된 이산화탄소를 메탄 혹은 메탄올과 같은 청정 연료로 전환한다면 지나친 석유 의존을 극복하고 환경 문제도 해결할 수 있기 때문이다.

연구진이 실시간으로 관찰한 로듐 촉매 표면의 모습[사진=IBS] = 2020.11.05 memory4444444@newspim.com

문제는 이산화탄소(CO2)는 화학적으로 매우 안정적이어서 전환에 높은 에너지가 소모된다는 점이다. 이산화탄소를 일산화탄소(CO)와 산소(O)로 분해시키는 초기 과정에는 수십 기압에 이르는 고압 반응이 필요하다.

때문에 최적 반응경로 설계 및 전환 효율 향상을 위해 이산화탄소의 분해 메커니즘을 면밀히 파악하는 것이 중요하다. 하지만 지금까지 분광학적 분석 등 제한적인 증거만 제시되고, 이산화탄소 분해 과정의 화학적 메커니즘을 원자 수준에서 정확히 밝힌 연구는 없었다.

이에 연구진은 실제 반응 환경에서 이산화탄소 분해과정을 실시간 관찰하고자 했다. 크기가 수 옹스트롬(Å·100억분의 1m)에 불과한 이산화탄소 분자는 화학 반응기 내부 압력이 충분히 증가하면 촉매 표면에서 스스로 구조변화를 일으킬 수 있다.

연구진은 이 같은 이론적 예측에서 아이디어를 얻어 실험에 착수했다.

시간 흐름에 따른 이산화탄소 분해 과정 관찰 결과[사진=IBS] = 2020.11.05 memory4444444@newspim.com

우선 머리카락 두께의 10만분의 1 해상도를 가지는 상압 주사터널링현미경(AP-STM)을 활용해 로듐 촉매 표면에 맞닿은 이산화탄소 분자의 변화를 관찰했다.

그 결과 가로·세로 폭이 각각 2~5nm인 로듐 촉매 표면에서 이산화탄소 분자들이 서로 충돌하다 결국 일산화탄소로 분해됐다.

김현유 교수는 "우리가 살아가는 상압 환경은 크기가 작은 이산화탄소 분자 입장에서는 상당한 에너지를 공급받는 고압 환경"이라며 "주변 압력으로 인해 단위 면적 당 분자 간 충돌횟수가 비약적으로 높아지며 분자가 불안정해지고, 최종적으로 분해에 이르는 것을 확인할 수 있었다"고 말했다.

밀도범함수이론(DFT)으로 모사된 이산화탄소 분해과정[사진=IBS] 2020.11.05 memory4444444@newspim.com

이후 연구진은 '거대 빛 현미경'으로 불리는 방사광가속기를 활용해 로듐 촉매 표면의 미세한 화학 결합 에너지 변화를 측정했다. 이를 통해 상압 환경에서 반응 시작 후 일산화탄소가 서서히 증가함을 확인할 수 있었다.

또 구조변화를 일으킨 이산화탄소의 전자구름(원자내부의 특정 위치에 존재할 수 있는 전자 위치의 확률적 분포)밀도 차이가 로듐 촉매 표면에서 극대화됨을 발견했다. 로듐 촉매의 표면에서 이산화탄소의 분해가 시작된다는 증거를 제시한 셈이다.

문봉진 교수는 "지구온난화의 원인으로 지적받는 이산화탄소의 효과적 제거와 활용을 위해서는 이산화탄소의 분해 메커니즘을 낱낱이 파헤쳐야 한다"며 "이번 연구는 실험과 계산과학의 공동연구로 표면 이산화탄소의 변화를 원자 수준에서 관찰하고 후속 연구를 위한 표준 방법론을 제시했다는 의미가 있다"고 말했다.

박정영 IBS 부연구단장[사진=IBS] 2020.11.05 memory4444444@newspim.com

박정영 IBS 부연구단장은 "이산화탄소가 촉매 표면에서 스스로 분해된다는 이론은 오래 전 제시됐지만, 실험 증거가 뒷받침되지 않아 40여 년간 난제로 여겨졌다"며 "향후 이산화탄소의 전환률에 영향을 미치는 핵심 연결고리를 규명하려 한다"고 했다.

이번 연구성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 온라인 판에 6일 오후 7시(한국시간) 게재됐다.

memory4444444@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
미래에셋운용 이어 대신증권도 해킹 사고 [서울=뉴스핌] 김가희 기자 =금융투자업계에서 해킹에 따른 정보 유출 사고가 잇따르고 있다. 대신증권에서 고객 3만8490명의 개인(신용)정보가 유출된 데 이어 미래에셋자산운용에서도 일부 업무용 시스템을 통한 정보 유출이 발생했다. 금융당국은 금융회사에 사이버 공격 대응체계 강화와 정보보안 투자 확대를 주문했다. 28일 금융투자업계에 따르면 대신증권은 지난 17일 비대면 투자일임 계좌 개설과 연계된 서버에서 외부인의 비정상적인 접근을 확인했다. 회사는 공격자 IP와 우회 접속 경로를 차단한 뒤 접속 기록을 분석했고, 이달 26일 고객 정보 유출 사실을 확인했다. [서울=뉴스핌] 이건주 기자 = 이찬진 금융감독원장이 28일 오전 서울 여의도 금융감독원에서 열린 은행지주 이사회 의장 간담회에서 모두발언을 하고 있다. 2026.10.28 kunjoo@newspim.com 유출된 정보는 고객명과 이메일, 주소, 통신사 식별정보, 은행명, 입출금 계좌번호, 대신증권 종합계좌번호, 휴대전화번호 등 8개 항목이다. 이 가운데 계좌번호와 휴대전화번호 등 일부 정보는 암호화돼 있었다. 대신증권은 현재까지 2차 피해나 핵심 업무 시스템에 대한 불법 접근 정황은 확인되지 않았다고 밝혔다. 미래에셋자산운용에서도 일부 웹 시스템에 대한 외부 IP의 비정상적인 접근으로 정보 유출이 발생했다. 회사는 이상 접근을 확인한 뒤 관련 경로를 차단하고 긴급 대응에 나섰으며, 외부 보안 전문업체와 함께 침해 원인과 영향을 조사하고 있다. 미래에셋자산운용은 이번 사고가 일반 고객이나 투자자 대상 시스템이 아닌 일부 업무용 시스템에서 발생했다고 설명했다. 현재까지 주민등록번호와 여권번호 등 고유식별정보나 민감정보, 개인신용정보가 유출된 정황은 확인되지 않았다. 금전 피해나 서버·데이터베이스에 대한 직접 침투 흔적도 없으며, 홈페이지 등 주요 서비스는 정상 운영 중이라고 밝혔다. 회사는 취약 기능을 일시적으로 비활성화하고 해외 접속과 공격 IP를 차단하는 등 보안 조치를 시행했다. 외부에서 생성된 계정을 비활성화하고, 피해 가능성이 있는 계정에 대해서도 비밀번호 변경 안내 등 보호 조치를 진행했다. 개인정보보호위원회에 관련 내용을 신고하고 법정 기한 내 정보주체에게 개별 통지할 계획이다. 다만 피해 인원과 구체적인 유출 정보 항목은 아직 공개되지 않았다. 금융감독원에 따르면 지난 14일 기준 은행과 저축은행, 상호금융, 여신전문금융회사 등 금융회사 16곳에서 침해사고가 발생했다. 공격 대상이 전자금융거래와 직접 관련이 없는 영업지원 시스템 등 비핵심 업무시설로 확대되는 양상도 나타나고 있다. 이찬진 금융감독원장은 이날 서울 여의도 금융감독원에서 열린 은행지주 이사회 의장 간담회에서 금융투자업계를 포함한 주요 금융회사들의 해킹 사고를 언급하며 정보보안 강화 필요성을 강조했다. 이 원장은 "사이버 공격의 방식이 나날이 고도화되는 가운데 공격 대상이 비핵심시설로 확대되는 등 전방위적 양상을 보이고 있다"며 "IT 보안을 부수적 업무로 간주하거나 IT 보안 투자를 비용으로 인식해 충분한 인력과 자원을 투입하지 않는 행태가 더 이상 반복돼서는 안 된다"고 말했다. 이어 금융회사 이사회가 정보보안 역량 강화에 앞장서야 한다고 강조했다. 인공지능(AI)이 해킹 도구로 활용되면서 취약점 탐지가 쉬워지고 동시다발적인 공격이 일상화할 수 있는 만큼, 금융회사들이 자율적인 방어체계를 신속하게 구축해야 한다는 취지다. rkgml925@newspim.com 2026-10-28 11:00
사진
SK하이닉스, 3Q 영업익 83조 '역대 최대' [서울=뉴스핌] 조민교 기자 = SK하이닉스가 인공지능(AI) 메모리 호황에 힘입어 분기 매출 100조원 시대를 열었다. 영업이익도 83조원을 넘어서며 역대 최대 실적을 새로 썼다. 여기에 올해 약 100조원 규모의 주주환원을 추진하기로 하면서 사상 최대 실적의 성과를 주주들과 나누는 데도 속도를 낸다. 그동안 주주환원 방안으로 거론됐던 일본 키옥시아 투자 수익이 실제 특별배당으로 연결됐다. AI 인포그래픽. [사진=조민교 기자] ◆ AI 메모리 호황에 영업익 83조…이익률 80% 달성 SK하이닉스는 28일 올해 3분기 연결 기준 매출 104조6155억원, 영업이익 83조3338억원을 기록했다고 밝혔다. 전분기 대비 각각 32%, 38% 증가한 수치로 모두 역대 최대다. 순이익은 39조7756억원, 영업이익률은 80%에 달했다. 매출 100원당 80원을 영업이익으로 남긴 셈이다. 실적 성장은 AI 메모리 수요 확대와 가격 상승이 이끌었다. D램에서는 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 출하가 본격화되고 서버용 DDR5 판매가 크게 늘었다. 낸드에서도 321단 TLC 기반 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD) 판매가 확대되며 고부가 제품 중심의 성장세가 이어졌다. SK하이닉스는 이러한 성장세가 당분간 지속될 것으로 보고 있다. AI 투자가 빅테크를 넘어 일반 기업과 국가 단위로 확산하는 반면, 반도체 생산시설 확충에는 상당한 시간이 필요한 만큼 2030년까지 메모리 공급 부족이 이어질 것이라는 전망이다. 이에 따라 연말까지 청주 M15X의 생산능력을 최대한 끌어올려 HBM4 공급을 확대한다. 4분기에는 HBM4가 출하량과 매출 모두에서 HBM3E를 넘어 주력 제품으로 자리 잡을 것으로 예상했다. 미래 수요도 상당 부분 확보했다. 현재 글로벌 클라우드 서비스 제공업체(CSP)를 포함한 14개 고객사와 장기공급계약(LTA)을 체결했으며, 계약 물량은 2027년과 2028년 전체 생산능력의 50% 이상에 해당한다. 계약 가격은 합의된 범위에서 시장 상황을 반영하도록 설계했다. 회사는 이를 바탕으로 내년 용인 1기 팹 가동 등 설비투자 규모를 올해보다 크게 늘릴 계획이다. SK하이닉스 HBM 개발 연혁 [사진=SK하이닉스] ◆ 키옥시아 투자 수익 특별배당 현실화…100조 주주환원 사상 최대 실적에 따른 주주환원도 본격화한다. SK하이닉스는 올해 현금배당 30조원 이상, 자사주 매입 및 소각 60조원 이상 등 약 100조원 규모의 주주환원을 추진한다고 밝혔다. 잉여현금흐름(FCF)의 50% 이상을 주주들에게 돌려주겠다는 기존 약속을 이행하기 위한 조치다. 특히 주목할 부분은 키옥시아 투자 수익의 환원이다. 그동안 거론됐던 키옥시아 투자 성과의 주주환원이 실제 특별배당으로 구체화됐다. SK하이닉스는 올해 키옥시아 투자로 실현한 수익의 대부분을 주주들에게 돌려주기로 했다. 이날 이사회에서 결의한 3분기 현금배당은 총 14조원으로 주당 2만원이다. 이 가운데 1만원은 실적 개선에 따른 배당이며, 나머지 1만원은 키옥시아 투자 수익을 반영한 특별배당이다. 반도체 사업에서 벌어들인 이익뿐 아니라 투자로 확보한 수익까지 주주와 공유하는 구조다. 자사주 매입도 이어간다. 지난 8월 발표한 40조원 규모의 자사주 매입을 지난주 완료했으며 조만간 소각할 예정이다. 이날 추가로 결의한 자사주 매입 20조원 중 10조원은 주주환원 목적으로 전량 소각하고, 나머지 10조원은 임직원 보상에 활용한다. 임직원 보상용 자사주는 주주환원 규모에 포함되지 않는다. SK하이닉스는 앞으로도 영업실적을 바탕으로 배당 규모를 결정하되 대규모 투자 수익이 발생하면 특별배당으로 추가 환원하고, 자사주 매입도 매 분기 이어간다는 방침이다. mkyo@newspim.com 2026-10-28 08:50
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동