[한국에너지신문] 한국연구재단(이사장 조무제)은 손호진 고려대 교수 연구팀이 태양광 에너지 중에서 적색 빛을 이용해 이산화탄소를 합성연료로 전환할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.
이산화탄소를 에너지 자원으로 전환하기 위한 연구가 다양하게 이뤄지고 있으나, 현재 기술은 고가의 전기 및 열에너지를 투입해 이산화탄소를 분해하는 수준에 머물고 있다. 인공광합성을 통한 이산화탄소 전환 연구도 촉매 효율이 낮고 전환 반응이 안정적이지 못한 한계가 있다.
손 교수 연구팀은 고효율 태양광 포집기술을 적용해 이산화탄소 전환용 광촉매를 개발했다. 이 촉매를 이용하면 이산화탄소가 일산화탄소 중간물질로 전환되면서 합성연료가 생성된다.
연구진은 식물이 광합성할 때 빛을 포집하는 클로로필과 유사한 포피린이라는 염료를 활용했다. 이 물질은 식물 엽록소에서 발견된 화합물이다. 이 포피린에 산화물 반도체를 결합시켜 광안정성을 획기적으로 개선했다. 포피린만으로 구성된 광촉매보다 전환 효율이 10~20배 향상되고, 4일 이상 장기 연속 공정에서도 촉매반응이 지속됐다.
포피린은 가시광선 중에서도 파장이 길고 에너지가 낮은 적색 빛을 잘 흡수할 수 있다. 태양광 발전에서는 활용을 거의 하지 못했던 적색 빛 에너지를 포집해 안정적으로 이산화탄소 환원 반응을 유도할 수 있다.
손호진 교수는 “개발한 광촉매는 대용량 이산화탄소 전환에 적용할 수 있어 기후변화 대응 환경산업 발전에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 교육부·한국연구재단 대학중점연구소지원사업, 이공학 개인기초연구지원사업, 과학기술정보통신부·한국연구재단 기후변화대응기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 성과는 화학 분야 국제학술지 ‘ACS 카탈리시스’에 지난 9일 게재됐다.
