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나뭇잎보다 효율 좋은 인공광합성 장치 나왔다

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나뭇잎보다 효율 좋은 인공광합성 장치 나왔다

2015.03.17 18:00
인공광합성 장치를 개발한 민병권 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원(왼쪽)과 황윤정 선임연구원(오른쪽). - 한국과학기술연구원(KIST) 제공
인공광합성 장치를 개발한 민병권 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원(왼쪽)과 황윤정 선임연구원(오른쪽). - 한국과학기술연구원(KIST) 제공

국내 연구진이 나뭇잎보다 에너지 효율이 뛰어난 인공광합성 장치를 개발했다.

 

민병권 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원 팀은 물과 이산화탄소, 태양빛만으로 t당 132만 원에 달하는 고가 화학원료를 생산할 수 있는 인공광합성 장치를 개발했다고 17일 밝혔다.

 

광합성은 식물이 태양빛을 에너지원으로 이용해서 물과 이산화탄소를 산소와 포도당으로 만드는 과정을 말한다. 광합성 원리를 응용하면 비용이 들지 않는 청정재료로 고부가가치 탄소화합물을 만들 수 있다는 점 때문에 세계 각국 연구진들이 앞다퉈 인공광합성 기술을 연구하고 있다.

 

연구진은 이미 개발된 태양전지 기술과 물을 분해하는 촉매 기술 등을 융합해서 에너지 효율이 4.23%에 이르는 세계 최고 효율의 인공광합성 장치를 개발했다. 에너지 효율이란 장치에 들어간 태양에너지 대비 생산된 물질이 낼 수 있는 열량을 말한다. 연구진이 개발한 장치의 효율은 나뭇잎의 에너지 효율인 1%는 물론 지금까지 개발된 인공광합성 장치의 최고 효율(1.8%)을 훌쩍 뛰어넘는 수치다.

 

특히 인공광합성 장치는 촉매로 무엇을 쓰는지에 따라서 다양한 화학원료를 생산할 수 있다는 장점이 있다. 연구진은 금을 촉매로 써서 알코올과 플라스틱의 원료로 쓰이는 일산화탄소를 생산했는데, 일산화탄소는 t당 132만 원에 판매되는 값비싼 화학원료다.

 

민 연구원은 “생산된 일산화탄소의 순도가 90%를 넘는다”며 “효율을 10%까지 끌어올리면 울릉도 면적의 1.4배(100㎢)의 땅에서 연간 10조 원 가치의 일산화탄소를 생산할 수 있다”고 말했다.

 

연구진이 개발한 인공광합성 장치. 왼쪽이 빛을 받아서 물로 산소기체를 만드는 전극이며 오른쪽 전극에서는 이산화탄소를 이용해 일산화탄소 기체를 생산한다. - 한국과학기술연구원(KIST) 제공 제공
연구진이 개발한 인공광합성 장치. 왼쪽이 빛을 받아서 물로 산소기체를 만드는 전극이며 오른쪽 전극에서는 이산화탄소를 이용해 일산화탄소 기체를 생산한다. - 한국과학기술연구원(KIST) 제공 제공

 

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