태양광 이용한 이산화탄소 전환용 광촉매 개발

손호진 교수 연구팀 포피린 활용해 연구 성공
“기후변화대응 환경산업 발전에 기여할 것”

연구성과 그림

왼쪽부터 손호진, 정하연, 최성한 연구팀

손호진 고려대 교수 연구팀이 태양광 에너지 중에서 적색 빛을 이용해 이산화탄소를 합성연료로 전환 시킬 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단(이사장 조무제)에 따르면 “연구팀은 고효율 태양광 포집기술을 적용해 이산화탄소 전환용 광촉매를 개발했는데, 이를 통해 이산화탄소가 일산화탄소 중간물질로 전환됨으로써 사용 가능한 합성연료가 생성된다”고 밝혔다. .

연구팀은 식물이 광합성을 할 때 빛을 포집하는 클로로필과 유사한 포피린 염료를 활용했다. 포피린은 태양광에 장시간 노출되면 쉽게 분해되지만, 여기에 산화물반도체를 결합 시켜서 광안정성을 획기적으로 개선 시켰다. 포피린만으로 구성된 광촉매보다 전환효율이 10~20배 향상되고, 4일 이상 장기 연속 공정에서도 촉매반응이 지속됐다.

특히 포피린은 가시광선 중에서도 파장이 길고 에너지가 낮은 적색 빛도 잘 흡수할 수 있다. 태양광 발전에서 사용되지 않고 버려지던 적색 빛으로 광에너지를 포집해 안정적으로 이산화탄소 환원 반응을 유도할 수 있다.

손호진 교수는 “광촉매재는 대용량 이산화탄소 전환에 적용이 가능하다. 기후변화대응 환경산업 발전에 기여할 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.
이해미 기자