본 발명은 탄산무수화효소가 고정된 실크 하이드로겔 및 이를 이용한 이산화탄소의 전환 또는 고정화에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탄산무수화효소가 고정된 실크 하이드로겔 또는 이를 포함하는 조성물은 광-가교 및 알코올 처리에 의해 이중 가교됨으로써, 친환경적이고 경제적이고, 열적 및 저장 안정성이 우수하고, 반복사용이 가능할 뿐만 아니라, 효소 활성이 현저히 우수하여 이산화탄소를 제거, 전환 또는 고정할 수 있는 효과가 있다.