| COF-999 | ||
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| 개발팀 | 대학교 | UC 버클리 |
| 지도교수 | 오마르 야기(Omar Yaghi)[1] | |
| 주요 저자 | 저우 지후이(Zihui Zhou) | |
| 관련 논문 | Carbon dioxide capture from open air using covalent organic frameworks | |
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▲COF-999를 병에 담은 모습 이 물질 200g이면 성목(成木) 한 그루만큼 CO₂를 흡수할 수 있다.(20kg/연간) |
1. 개요
COF-999는 2024년 10월 UC 버클리의 오마르 야기 연구팀이 개발한 공유결합 유기 구조체(Covalent Organic Framework)로 대기 중 이산화탄소만을 아주 효율적으로 흡수하는 물질이다. 습도가 높은 환경에서는 훨씬 뛰어난 성능을 보이고[2], 20분에 전체 흡수 가능량의 50% 1시간에 80%를 흡수한다, 60℃ 이상 가열하면 포집한 이산화탄소를 내뱉기 때문에 탄소 보관소만 따로 구비하면 쉽게 재사용이 가능하다.[3] # 이 때문에 과학계는 물론 산업계에서도 DAC(Direct air capture)의 게임체인저로 이 물질을 주목하고 있다.2. 원리
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| COF-999의 화학구조식(왼쪽)과 COF-999가 CO₂를 흡착하는 모습을 나타낸 상상의 이미지(오른쪽) | |
3. 한계
COF-999는 한 번에 1g당 2.02mmol, 즉 88.9mg의 CO₂를 포획할 수 있다. 앞서 말한 200g으로 연간 20kg의 이산화탄소를 흡수하려면 매일 하루에 세 번을 흡수하고 내뱉어야 하고 그나마 성능 저하도 없어야 겨우 [5] 나무 한 그루 만큼의 역할을 한다. 탄소가 찰 때마다 갈아줘야 하는 번거로움 뿐만 아니라 탄소를 내뱉으려면 60℃ 이상으로 데워야 하는데 거기서 또 에너지가 필요하다. 그래서 인공물질 중에서 CO₂를 잘 흡수하는 획기적인 물질은 맞으나 인터넷에서 떠드는 것처럼 게임 오바. CO₂ 전부 구속시켜일 정도로 마법의 물질은 아니고 실용적으로 쓰려면 아직 고민을 더 해야하는 물질이다.4. 기타
- 이 물질을 개발한 야기 교수는 AI를 활용하면 더 나은 COF와 MOF를 만들 수 있을 거라 보았다. # 하지만 이 물질을 개발하는데 AI를 활용한 건 아니다.
5. 관련 문서
[1]
금속유기 구조체(MOFs)와 공유결합 유기 구조체(COFs)의 발명가이자, 2011년엔 그가 쓴 논문이 전세계에서 두 번째로 가장 많이 인용되었을 정도로 학계에선 매우 유명한 화학자이다.
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[2]
CO₂농도 400ppm 대기에서 건조한 상태일 때는 COF 1g당 0.96mmol의 흡수 성능을, 50% 습도에선 2.05mmol 성능을 보인다.
[3]
100회 이상 재사용 가능
[4]
반대로 금속원자가 들어가 있는 유기 구조체를 MOF(Metal Organic Framework)라고 한다.
[5]
나무 한그루가 1년간 흡수하는 양이라 겨우라고 판단할 수 없다. 또 COF-999는 성능저하가 적은걸로 유명하다.