플라스틱 원료 만드는 ‘인공 나뭇잎’ 개발

2016.07.10 18:00

 

이산화탄소로부터 포름산을 만드는
이산화탄소로부터 포름산을 만드는 '인공광합성' 광촉매 개념도 - 한국화학연구원 제공

국내 연구진이 기후변화의 주범인 이산화탄소를 줄이면서 산업용 화학원료를 합성하는 ‘인공 나뭇잎’을 개발했다.

 

백진욱 한국화학연구원 인공광합성연구그룹장이 이끄는 연구팀이 빛에너지를 이용해 이산화탄소를 포름산으로 바꾸는 필름 형태의 광촉매를 개발했다고 10일 밝혔다.

 

연구진이 개발한 광촉매는 나뭇잎이 광합성으로 포도당을 만드는 것과 비슷하게 태양빛에서 에너지를 얻어 이산화탄소를 포름산으로 바꾼다. 일종의 ‘인공 광합성’이다. 

 

포름산은 고무제품, 섬유염색, 세척제, 향료, 살충제, 연료전지의 연료 등을 만드는 데 필수적으로 쓰이는 화학물질로, 기존에는 석유나 천연가스를 화학적으로 분해해 만들어 왔다.

 

백 그룹장은 “기존 포름산 생산과정에는 이산화탄소를 발생시키는 화석연료가 투입됐는데, 인공 광합성 기술을 이용하면 화석연료가 필요 없을 뿐더러 타 공정에서 나오는 이산화탄소도 줄일 수 있다”고 설명했다. 연구진은 태양광에너지로 포름산 1t을 만들 때마다 이산화탄소가 0.96t이 줄어들 것으로 추산했다.

 
백 연구팀은 2009년부터 이산화탄소를 포름산으로 바꾸는 광촉매를 개발하기 시작해 2012년 분말 형태의 촉매를 만드는 데 성공했다. 하지만 분말로는 포름산을 대량생산하기 어려워 추가 연구 끝에 이번에 필름 형태로 새로 만들었다.

 

백 그룹장은 “빛에너지를 화학에너지로 전환하는 효율을 높여 2040년경 상용화할 계획”이라며 “태양광으로 여러 화학물질을 생산할 수 있는 ‘태양광 화학 공장(Solar Chemical Factory)’이 목표”라고 밝혔다.

 

연구결과는 ‘저널 오브 머티리얼스 케미칼 A(Journal of Materials Chemical A)’ 6월 28일자에 실렸다.

 

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