국내 연구진이 사막 같은 극한 환경에서도 인공 광합성을 할 수 있는 '인공 잎' 기술을 개발했다.
용기중 포항공대 교수, 이승협 한국세라믹기술원 연구원 공동 연구팀은 극한 환경에서도 물을 분해하고 수소를 효율적으로 생산하는 '스마트 인공광합성 기술'을 개발했다고 28일 밝혔다.
인공광합성은 잎의 광합성 작용을 모사한 기술이다. 태양광으로 물을 분해하거나 이산화탄소에서 연료를 얻을 수 있다. 물을 분해해 수소를 얻기도 한다. 친환경 재생에너지 기술로 주목받는다.
기존에 개발된 시스템은 상용화하기에는 효율이 부족했다. 태양에너지 변환 효율의 10%에도 미치지 못하는 경우가 많았다. 사막처럼 수분이 부족한 환경에서는 제 기능을 발휘하지 못했다.
연구팀이 개발한 시스템은 '인공 잎' 바닥에 소량의 물이 접촉하는 것만으로 물을 분해할 수 있다. 산소를 생산하는 촉매와 수소를 생산하는 촉매를 단일 표면에 증착했다. 물 위에 띄우는 방식으로 태양광 흡수 기능을 극대화했다.
용기중 교수는 “물이 부족한 사막 환경에서도 작동이 가능하고, 10% 이상의 수소 변환 효율을 달성했다는 점에서 의미가 크다”면서 “실제 자연 환경에서의 오염 물질 정화, 휴대용 연료전지 개발 등에 응용될 것”이라고 기대했다.
연구 결과는 신소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 표지 논문에 채택됐다. 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(집단연구) 지원으로 수행됐다.
송준영기자 songjy@etnews.com