광합성을 모사한 세계 최고 수준의 인공광합성 촉매가 개발됐다.
박현웅 경북대 에너지공학부 교수 연구팀은 태양광을 활용, 이산화탄소를 액체연료(포름산)로 전환할 수 있는 새로운 태양광 전환 촉매를 개발했다고 31일 밝혔다.
이번 연구는 일상에서 배출되는 이산화탄소의 재활용이 가능해져 탄소배출을 줄이면서 액체연료 부가가치 창출의 가능성을 연 것으로 평가받고 있다.
박 교수팀은 철과 구리를 이용해 개발한 복합반도체촉매에 햇빛을 비추게 되면 1%이상 효율로 이산화탄소가 액체 포름산으로 변환된다는 사실을 실험을 통해 발견했다.
이는 자연계 광합성 효율과 비슷한 수준이며, 기존 세계 최고 효율인 0.2%보다 5배에 달하는 수치다. 초저가 재료를 활용한 단순 합성공정에도 불구하고 높은 촉매 활성을 보인 것이다.
개미에서 발견된 천연물질 포름산은 생물학적 과정을 통해 쉽게 분해되기 때문에 유독성 화학물질의 대체 물질로 섬유와 식품, 제약산업에 주로 사용되고 있다.
박현웅 교수는 “전 세계적으로 이산화탄소 전환 연구가 큰 주목을 받고 있지만 대부분 복잡한 소재 합성 공정으로 얻어진 고가의 물질을 촉매로 사용하고 있고 효율도 낮은 편”이라며 “이번 연구가 국내 인공 광합성 연구 수준을 한 단계 끌어올리는 계기가 되길 바란다”고 말했다.
박 교수 연구는 최근 에너지 환경분야 최고 권위지인 ‘에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)’ 표지논문으로 소개됐다. 이번 연구는 한국이산화탄소 포집 및 처리연구개발센터 지원을 받아 수행됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
