[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. 국내 마리나 산업·관광 '체류·체험형'으로 체질 개선
  2. 천안교도소, 구인·구직 만남의 날 행사 개최
  3. 천안시티FC, 든든한 파트너 후원사와 한자리에…상생 파트너십 강화
  4. 연암대, 연암리빙랩 어드벤처디자인 경진대회 개최
  5. 장기수 천안시장 당선인, 첫 행보로 민생경제회복 …천안사랑카드 100억원 추가 확대
  1. 백석대 레슬링팀, 전국레슬링대회서 금 3·은 1·동 5 획득 쾌거
  2. 한국 축구 대표팀, 월드컵 2차전서 난적 멕시코 0대1 석패
  3. 중진공 충남본부, 도약 프로그램 선정기업 ㈜한도 현판수여식 개최
  4. 충남콘진원 입주기업 '빅펀', 글로벌 콘텐츠 제작 공모 선정
  5. KT&G, 글로벌 100대 혁신기업 4년 연속 선정

헤드라인 뉴스


`영원한 2인자` 고 김종필 탄생 100주년, 중용·통합의 정신 기린다

'영원한 2인자' 고 김종필 탄생 100주년, 중용·통합의 정신 기린다

충청 정치의 거목으로 평가받는 고 김종필(金鍾泌·JP·26년생) 전 국무총리 탄생 100주년 기념식과 제8기 추도식이 23일 오후 국회의원회관에서 열린다. 김종필문화재단(이사장 조부영) 주최로 열리는 행사의 주제는 '사랑에는 후회가 없습니다'로, 민주자유당과 결별한 JP가 1995년 충청권을 기반으로 한 자유민주연합(1995년 3월 30일∼2006년 4월 7일)을 창당 후 국회 교섭단체 대표연설에서 처음 한 말이다. 행사는 산업화와 민주화, 국민통합 시대에서 역할을 했던 운정(雲庭) 김종필 전 국무총리의 삶과 업적으로 재조명하고 대..

”더워도 월드컵은 못 참죠” 월드컵 야외 응원 나선 대전 시민들
”더워도 월드컵은 못 참죠” 월드컵 야외 응원 나선 대전 시민들

19일 오전 9시 30분, 대전 유성구 국립중앙과학관 광장. 2026 북중미 월드컵 조별리그 A조 한국과 멕시코 경기를 앞두고 월드컵 응원전을 위한 대형 전광판과 가림막 텐트가 마련돼 있었다. 이날 대전의 낮 기온은 30도를 웃돌았다. 오전부터 햇볕은 뜨겁게 내리쬐었고, 5분만 가만히 서 있어도 이마와 목덜미를 타고 땀이 흘러내렸다. 텐트 그늘 아래조차 후끈한 열기가 감돌았다.그러나 월드컵 열기는 무더위보다 뜨거웠다. 1차전 체코전 승리 이후 대한민국 축구대표팀에 대한 기대감은 더욱 커졌다. 도심 곳곳의 술집과 학교, 회사에서는 단..

"내년부터 10조 지원" 할 일 많아진 충청광역연합, 내실화 숙제
"내년부터 10조 지원" 할 일 많아진 충청광역연합, 내실화 숙제

6·3지방선거로 충청권 광역단체와 의회가 확 바뀌면서, 충청광역연합의 향방에도 관심이 쏠린다. 올 들어 대전시와 충남도의 행정통합 추진으로 결속력이 흔들렸으나 끝내 통합이 무산되면서, 광역연합의 역할이 오히려 부각되고 있는 양상이다. 여기에 내년부터 10조 원 규모로 권역별 전략산업을 지원하는 초광역특별계정 적용안이 검토되면서, 연합체제의 역할이 크게 확대될 것으로 예상된다. 그런 만큼 연합과 연합의회의 내실을 다지는 것이 무엇보다 중요하다는 지적이 나오는데, 현재로선 연합장과 연합의회 원구성 인선이 이목을 끌고 있다. 19일 충청..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 여름철 풍수해 대비 장비 점검 여름철 풍수해 대비 장비 점검

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

  • 접시꽃에 담긴 여름 접시꽃에 담긴 여름

  • 임직원들이 함께 즐기는 월드컵 임직원들이 함께 즐기는 월드컵