CO2 흡착 및 고온 고체 반응·공정 최적화 연구

CO2 Sorption and High-Temperature Solid Reaction/Process Optimization

연구 내용

Ca2+ 개방 자리를 갖는 미세다공성 MOF의 CO2 흡착 거동을 실험·해석으로 규명하고, MoS2-MoO3 고체 반응 및 DRI 공정의 조건을 최적화하여 반응 경로를 제어하는 연구

기체 흡착과 고온 고체 반응이 공정 성능을 좌우한다는 관점에서 서로 다른 반응 시스템을 비교 분석합니다. Ca2+ 개방 자리를 갖는 Ca–MOF에 대해 CO2 sorption의 열역학·구조 기반 거동을 실험과 이론으로 해석하며, 흡착 메커니즘을 반응 조건과 연계해 파악합니다. 또한 유동층 반응기에서 MoS2와 MoO3의 고체 반응 진행을 고체상 반응 속도와 혼합 특성 관점에서 평가하고, DRI 공정에서는 reformed COG 조성 및 온도·시간 조건이 탄소화와 반응 평형에 미치는 영향을 분석합니다. 표면 산화 기반 Cu 블랙닝 공정도 관련 산화/표면처리 관점에서 함께 검토합니다.

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연구 흐름

초기에는 공정 반응과 물질 변환의 조건 의존성을 실험으로 파악하는 데 집중했습니다. 2021년에는 유동층에서 MoS2와 MoO3 간 고체 반응의 진행 양상을 관찰하고 분석 지표를 정립했습니다. 이어 2023년에는 DRI 공정을 2단계로 설계해 반응 가스 조성과 온도 구간이 탄소화 가능성에 미치는 영향을 규명하는 연구로 확장되었습니다. 이후 2025년에는 미세다공성 Ca–MOF의 Ca2+ 개방 자리를 중심으로 CO2 sorption을 실험·이론적으로 해석해 기체-흡착 상호작용 기반의 공정 이해로 전환했습니다. 표면 산화 기반 재료 가공 연구도 병행해 적용성을 넓혔습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

Ca–MOF 기반 CO2 흡착 소재 설계
개방 금속 자리 기반 흡착 메커니즘 해석
유동층 고체 반응 조건 최적화
고체상 반응 속도 평가 프레임
DRI 공정 2단계 운전 전략
탄소화 가능 구간 도출 방법
가스 조성-반응 경로 상관 분석
산화 기반 표면 처리 공정 검토
반응 평형 기반 공정 설계
기체 포집 및 처리 공정 연계