광기술 이용한 인공 광합성 장치 개발

KISTㆍ고려대, 1시간에 일산화탄소 250㎖ 생산

식물의 잎이 아닌 인공장치가 광합성을 할 수 있는 시대가 왔다.

한국과학기술연구원(KIST)은 민병권ㆍ김홍곤ㆍ황윤정 청정에너지연구센터 박사팀과 고려대팀이 공동으로 식물의 잎처럼 태양빛을 받으면 물과 이산화 탄소만으로도 ‘포도당’을 합성할 수 있는 장치를 개발했다고 27일 밝혔다.

태양빛은 에너지원, 물과 이산화탄소는 원료로 삼아 광합성을 하는 ‘인공광합성 시스템’을 개발한 것이다.

연구진은 지난해 3월 인공광합성 시스템을 만들기 위한 구조를 ‘재료화학A 저널’에 발표한데 이어 연구결과를 실제 시스템으로 구현해 냈다.

인공광합성 시스템을 만들기 위해서는 다양한 기술이 필요한데 연구진은 실리콘 태양전지 기술을 응용해 광전극을 만들었다.

광전극은 태양빛을 흡수해 전자를 생산하는 부품이다.

또 나노 기술로는 물을 분해하는 촉매를 제조했다.

연구진은 광전극과 촉매 등을 결합한 장치 8개를 모아 성능을 확인했다.

그 결과 태양빛을 받으면 8개의 장치에서 일산화탄소를 시간당 250㎖ 생산했다.

민 박사는 “인공광합성 시스템을 태양전지와 같은 패널형 구조로 구현해 태양광으로 화학원료를 대량생산할 수 있다는 가능성을 보여줬다”며 “인공광합성의 상용화를 위해 진일보한 연구결과”라고 전했다.

이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업과 미래창조과학부ㆍ한국연구재단 특화전문대학원 학연협력지원사업의 지원으로 수행됐다. 최소망 기자 somangchoi@