"中연구진, '화성 공기를 로켓 연료로 전환' 촉매 개발"

중국의 화성탐사 로버 '주룽' [국가항천국(CNSA) 제공. EPA=연합뉴스 자료사진. 재판매 및 DB 금지]

(상하이=연합뉴스) 차병섭 특파원 = 향후 미중간 경쟁이 우주 분야로 확장될 것이라는 관측 속에, 중국의 연구진이 화성 대기의 95% 이상을 차지하는 이산화탄소를 이용해 로켓용 연료를 만들 수 있는 촉매를 개발했다고 발표했다.

28일(현지시간) 중국 저널 심우주탐측학보 홈페이지에 따르면 국가항천국(CNSA)·안후이성·중국과학기술대학이 공동 설립한 심우주탐측실험실 소속 연구진은 최근 '화성 현지에서 대기 중의 이산화탄소를 연료(메탄올)로 전환' 제하 논문을 공개했다.

논문에 따르면 연구진은 스펀지 같은 결정체 위에 구리와 나트륨을 배합한 촉매를 개발했다. 이산화탄소가 수소와 반응해 메탄올을 만들 수 있게 한 것인데, 수소는 화성에 있는 얼음에서 확보할 수 있다.

실험 결과 구리만 쓸 때보다 메탄올 생산량이 11배 더 많았으며, 불필요한 부산물 생산은 줄었다. 나트륨은 칼륨·세슘 등에 비해 더 효과가 좋았으며, 촉매가 이산화탄소를 더 잘 붙잡고 구리 부근에 머물도록 했다

1kg의 촉매가 시간당 메탄올 245g을 생산했으며, 실험이 진행된 12시간 동안 꾸준한 성능을 보였다.

연구진은 "이번 작업은 화성 현지에서 대기 중의 이산화탄소를 이용한 메탄올 생산이 기술적으로 어느 정도 가능하다는 점을 보여 준다"면서 다만 화성 대기를 채집·압축하는 방안 등과 관련해 추가 연구가 필요하다고 설명했다.

연구진에 따르면 액체 연료인 메탄올은 전기 생산, 난방, 무인 로봇 탐사차(로버) 구동 등을 위한 연료가 될 수 있고, 건축자재·부동액 등을 만들기 위한 화학적 구성요소로도 쓰일 수 있다.

연구진은 "이산화탄소를 수소화해 메탄올을 만드는 것은 화성에서 대기 중의 이산화탄소를 이용하는 유망한 경로지만, 기존 방식인 산화물을 지지체로 활용한 구리 촉매는 활성 부위가 균일하지 않고 국부 구조 제어가 어려웠다"고 설명했다.

화성은 인간이 향후 지구 이외에 정주 가능한 후보 지역으로 꼽힌다. 화성에 있는 공기·얼음·광물 등을 이용해 연료·화학물질을 만들 수 있으면 그만큼 지구에서 싣고가야 하는 화물이 줄어들 수 있다.

홍콩매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 관련 소식을 전하며 미 항공우주국(NASA)과 스페이스X는 화성 대기 중의 이산화탄소를 메탄으로 바꾸는 방안을 주로 검토해 왔는데, 메탄은 극저온에서 보관해야 하지만 메탄올은 상온에서 액체 상태라 더 보관하기 쉽고 다용도로 쓸 수 있다고 설명했다.

중국은 2021년 톈원 1호를 화성에 성공적으로 착륙시킨 바 있으며, 2028년께 발사 예정인 톈원 3호는 2031년께까지 지구로 화성 샘플 500ｇ 이상을 가져오는 것을 목표로 하고 있다.

bscha@yna.co.kr

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