[백진욱]태양광 활용 인공광합성 기술

  • 오피니언
  • 사외칼럼

[백진욱]태양광 활용 인공광합성 기술

[사이언스 칼럼]백진욱 화학연 그린화학공정연구본부 책임연구원

  • 승인 2012-11-26 14:10
  • 신문게재 2012-11-27 21면
  • 백진욱 화학연 그린화학공정연구본부 책임연구원백진욱 화학연 그린화학공정연구본부 책임연구원
▲ 백진욱 화학연 그린화학공정연구본부 책임연구원
▲ 백진욱 화학연 그린화학공정연구본부 책임연구원
현재 전세계 인구 70억명이 사용하는 에너지는 연간 15.7TW(테라와트) 정도이며, 2100년에는 인구가 100억명을 돌파하여 에너지 사용량이 현재의 2배인 27~33TW 가량 필요로 할 것으로 추정되고 있다.

지금은 대부분 석유나 석탄 등 화석연료와 원자력 에너지에 의존하고 있지만, 미래에는 에너지 자원의 고갈에 따라 대체 에너지원 개발이 절실한 실정이다.

대체에너지 발전량을 살펴보면 수력발전은 연간 1.5TW, 풍력은 2.1TW, 조력은 2TW 정도를 얻을 수 있으며, 바이오매스 등 생물자원을 에너지로 모두 전환해도 7~10TW 정도의 에너지를 얻는 정도이다.

이에 반해 태양에너지는 깨끗한데다 그 양도 풍부해서 시간마다 전세계 모든 사람들이 1년간 사용해도 남을 만큼의 에너지를 발산하고 있다. 즉, 지금 인류가 연간 사용하고 있는 에너지의 1만 배에 가까운 무한한 에너지를 매년 지구 표면에 쏟아 붓고 있는 것이다.

이러한 태양에너지를 활용하는 방법 중 태양광 이용 인공광합성 기술이 있다.

식물이 햇빛을 이용해 포도당과 탄수화물을 생산해 내는 원리에 착안하여 연구계에서는 태양광 이용 인공광합성 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

한국화학연구원에서는 이러한 미래 대체에너지원인 태양광을 이용한 '광-바이오 인공광합성 기술'을 최초로 개발했다.

무한청정한 태양에너지를 이용해 우리가 원하는 모든 화학제품, 즉 아미노산, 플라스틱 원료 등 다양한 정밀화학제품과 의약품 중간체 등을 선택적으로 생산해 내는 기술이다.

햇빛을 이용해 원하는 정밀화학제품을 주문생산할 수 있는 기초원천기술이 바로 광-바이오 인공광합성 기술이다.

광-바이오 인공광합성 시스템은 크게 광촉매를 활용하여 태양광에너지를 전환시켜주는 '광에너지 전환부'와 전자전달시스템 그리고 산화 환원 효소의 도움을 받아 정밀화학제품을 생성하는 '효소 반응부'가 일체형으로 구성돼 있다.

즉 광촉매 시스템 내에 원료물질과 그에 합당한 효소만 넣어주면 햇빛 외에 석유, 석탄 등 추가에너지 투입없이 정밀화학제품이 생산되는 개념이며, 원료물질과 효소만 교체하면 곧바로 다른 물질을 얻을 수 있다.

인공광합성 기술 개발 연구는 미국, 일본 등 선진국에서도 활발히 진행되고 있으며, 특히 미국정부는 2010년부터 5년간 1억 2000만달러 이상을 지원하여 '태양광-메탄올 생산시스템'을 개발하고 있다.

태양광을 이용한 인공광합성 기술에서 지구온난화와 환경오염의 주범인 이산화탄소의 전환기술 또한 중요하다.

이산화탄소를 활용해 유용한 화합물로 전환하는 기술은 세계 탄소배출권 거래시장이 2008년 150조원 규모에서 2020년 3600조원으로 늘어날 예정이므로 미래의 핵심 기술이라고 할 수 있다.

화학연구원은 올해 이산화탄소에서 액체연료전지 연료인 포름산의 제조하는 획기적인 인공광합성 기술 개발에 성공했고, 그 결과는 세계적 권위의 미국 화학분야 학술지에 게재되기도 했다.

최근에는 태양광 에너지로부터 광학이성질체 화합물질 중 유용한 것만을 선택적으로 합성 제조하는 방법을 세계 최초로 개발해 주목을 받았다.

광학이성질체 특성상 동일한 화학구조식을 가지고도 전혀 다른 성질로 나타날 수 있는 부작용, 독성 등이 없는 의약품을 생산할 수 있는 획기적인 인공광합성의 새로운 길을 제시했으며, 세계적 권위의 독일 화학분야 학술지에 게재되었다. 과했던 광-바이오시스템을 실현한 최초의 성과로서 미래의 원천기술을 확보한 것이 큰 의미라고 할 수 있다.

따라서 광-바이오 인공광합성시스템은 에너지자원 고갈 문제 및 지구온난화 문제를 동시에 해결할 수 있는 미래형 녹색 원천 기술로, 향후 입고 먹고 자는 문제를 모두 해결할 수 있는 태양광 공장 시스템을 만드는 것이 궁극적인 목표다.

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. '영원한 2인자' 고 김종필 탄생 100주년, 중용·통합의 정신 기린다
  2. 천안법원, 보관 중인 돈을 돌려주지 않은 60대 변호사 '벌금 2000만원'
  3. 천안시, 공무원 기후위기 대응 역량 강화 특강
  4. 천안시, '손 씻기·위생관리' 수족구병 예방수칙 당부
  5. 천안직산도서관, '손 끝에서 살아나는 작은 세상' 운영
  1. 천안시, 26일 '제16회 작은도서관 학교' 운영
  2. 서산 해미천서 여중생 2명 익수 사고, 1명 끝내 숨지고 1명 회복 중
  3. 허태정號 긴축재정 공식화 하나…트램 0시축제 뇌관
  4. 제2나로우주센터 건립 위한 전국 후보장소 모집 착수
  5. 대전시 ‘시장임기 일치조례’ 첫 적용 임박 논란 증폭

헤드라인 뉴스


허태정 호(號) 긴축재정 공식화 하나…트램 0시축제 뇌관

허태정 호(號) 긴축재정 공식화 하나…트램 0시축제 뇌관

22일 허태정 대전시장 당선인 인수위원회 1차 브리핑이 예정된 가운데 지역 사회의 이목이 집중되고 있다. 대전시가 당면한 각종 현안에 대해 허태정 호(號) 노선을 가늠하고 인수위 업무보고 과정 등에서 드러난 민선 8기 민낯에 대해 메스를 들이댈지 여부도 관심사다. 허태정 인수위는 이날 오전 11시 중구 선화동 옛 충남도청 대회의실에서 지난 9일 가동 이후 인수위원장이 시행하는 첫 기자회견을 연다. 이 자리엔 박정현 인수위원장, 이은구 부위원장, 박노동 운영간사 등이 참석한다. 인수위 핵심 관계자는 21일 중도일보와 통화에서 "업무보..

국내 `동전주` 219개 상장폐지 기로…대전 3~5개 기업 `위기`
국내 '동전주' 219개 상장폐지 기로…대전 3~5개 기업 '위기'

7월부터 상장폐지 대상에 포함되는 1000원 미만의 '동전주'가 국내 증시의 8%를 차지하는 것으로 나타났다. 대전지역에서도 3~5곳의 상장사의 주가가 1000원 안팎에 머물고 있어 투자자들의 각별한 주의가 요구된다. 21일 한국거래소에 따르면 이달 19일 기준 국내 증시 상장사 중 주가 1000원 미만인 종목은 총 219개로 집계됐다. 전체 2877개 상장사 중 7.6%에 해당하는 수치다. 코스닥 상장사가 148개로 가장 많았고, 코스피 상장사가 42개, 코넥스 상장사 29개였다. 대전지역 소재의 주가 1000원 미만 종목은 3개..

2027년 최저임금 업종별 차등 부결에 소상공인 `탄식`... "처지 외면한 처사" 비판
2027년 최저임금 업종별 차등 부결에 소상공인 '탄식'... "처지 외면한 처사" 비판

2027년 최저임금을 업종별 차등 적용안이 최저임금위원회 표결 끝에 무산되면서 소상공인들의 탄식이 이어지고 있다. 어려운 경기 상황에 직격탄을 맞은 숙박·음식업 등은 다른 업종보다 최저임금을 다르게 적용해야 하지만, 이 같은 주장이 받아들여지지 않자 소상공인들의 처지를 외면한 처사라고 비판하고 있다. 21일 업계에 따르면 최저임금위원회는 최근 정부세종청사에서 제7차 전원회의를 열어 내년 최저임금을 업종별로 달리 적용할지를 놓고 표결했지만, 반대 14표, 찬성 11표, 무효 1표로 출석위원 과반에 미치지 못해 부결됐다. 노사는 최저임..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 하지(夏至)맞은 주말농장 ‘구슬땀’ 하지(夏至)맞은 주말농장 ‘구슬땀’

  • 나라를 위한 희생 ‘잊지 않겠습니다’ 나라를 위한 희생 ‘잊지 않겠습니다’

  • 여름철 풍수해 대비 장비 점검 여름철 풍수해 대비 장비 점검

  • 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’ 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’