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03.30 (토)

[IF] 국내 연구진, 인공광합성 기술 개발… 온실가스 줄이고 자원도 얻을 수 있어

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국내 연구진이 식물처럼 햇빛을 받아 이산화탄소를 유용한 자원으로 바꾸는 기술을 개발했다. 온실가스도 줄이고 자원도 얻는 일석이조(一石二鳥)의 기술이다.

한국화학연구원 백진욱 박사는 지난 19일 "태양에너지를 이용해 이산화탄소를 화학 산업의 주요 원료인 포름산으로 바꾸는 인공광합성용 3차원 광촉매 기술을 개발했다"고 밝혔다.

식물은 햇빛을 받아 전자를 생산하고 이때 발생하는 에너지를 이용해 이산화탄소와 물로 포도당을 합성한다. 연구진은 먼저 식물처럼 햇빛을 받으면 전자를 에너지가 높은 상태로 보내는 광촉매를 개발했다.

기존 광촉매는 햇빛의 4%에 불과한 자외선만 이용하지만 연구진은 햇빛의 46%를 차지하는 가시광선을 이용하는 광촉매를 개발했다. 또 고분자 플라스틱 소재로 광촉매를 만들어 나뭇잎처럼 얇은 표면에 코팅할 수 있도록 했다.

특히 연구진은 이번에 광촉매 용액을 평면에 뿌리면 '뽁뽁이'로 불리는 에어캡 포장재처럼 표면에 미세한 돌기가 생기도록 기술을 발전시켰다. 이러면 표면적이 훨씬 늘어나 광촉매 효율도 높아진다. 백 박사는 "광촉매를 기존 2차원 평면에서 볼록한 3차원 입체로 바꿔 태양광 전환 효율이 150% 증가했다"고 밝혔다.

인공광합성 기술은 햇빛을 화학에너지로 바로 바꿀 수 있는 기술로 주목받고 있다. 태양전지도 햇빛을 이용하지만 전기만 생산할 수 있다. 반면 인공광합성은 햇빛 에너지로 바로 원하는 화학반응을 일으킬 수 있다. 이산화탄소를 원료로 이용해 온실가스 저감 효과도 있다. 이번 연구 결과는 촉매 분야 국제학술지인 '켐캣켐(ChemCatChem)' 표지 논문으로 게재됐다.



이영완 과학전문기자(ywlee@chosun.com)

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