[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. 김행금 천안시의장, 7곳서 업무추진비 절반 이상 사용
  2. 양주시, 시내버스 81번 2대 증차…1월 12일부터 운행
  3. '포항형 주거복지' 새 청사진 나왔다
  4. 강제 휴학 시키는 대학?…충남대 의대 24학번 본과 진급 문제 항의
  5. 우상호, "강훈식 불출마할 것" 충청 지방선거 출렁
  1. 대전시, 미국 바이오.첨단기술 협력 확대
  2. 학폭 이력에 대입 수시 탈락… 법조계 소송으로 몰리고 소년범 역차별 우려
  3. 정치권 시간표에 끌려가나… 대전·충남 통합 ‘반대 확산’
  4. [주말사건사고] 블랙아이스 다중추돌사고부터 단전까지… 강풍에 대전충남 화재만 10건
  5. 윤석열 구형 13일로 연기…충청 與 "사형 기다린 국민 우롱"

헤드라인 뉴스


여야 지도부 14일 충청 집결…대전·충남 통합 헤게모니 싸움

여야 지도부 14일 충청 집결…대전·충남 통합 헤게모니 싸움

여야가 지방선거 최대승부처 금강벨트의 설 밥상머리 민심을 잡기 위해 대전 충남 통합을 고리로 진검승부를 벌인다. 정청래 더불어민주당 대표와 국민의힘 장동혁 대표가 14일 나란히 충청권을 찾아 전국적인 이슈로 부상한 행정통합과 관련한 바닥 민심 청취에 나서는 것이다. 조만간 국회에서 입법 절차가 시작될 것으로 보이는 가운데 여야가 이에 대한 헤게모니를 잡기 위해 금강벨트에서 정면충돌을 예고하고 있다. 민주당 정청래 대표는 12일 국회에서 열린 최고위원회의에서 "충남·대전 통합법을 설 전에 처리하겠다"고 밝혔다. 민주당이 6월 3일 지..

청와대 “267억 빼앗고 성 착취, 캄보디아 스캠 범죄조직 검거”
청와대 “267억 빼앗고 성 착취, 캄보디아 스캠 범죄조직 검거”

우리나라 국민 165명을 상대로 267억원을 빼앗고 성 착취 범죄까지 저지른 캄보디아 스캠(신용사기: SCSI Configured Automatically) 조직이 검거됐다. 피해자 대다수는 여성으로, 이들은 금전은 물론 스캠 조직의 강요에 의해 성 착취 영상이나 사진까지 전송하기도 했다. 강유정 청와대 대변인은 12일 춘추관 브리핑실에서 “범정부 초국가범죄 특별대응TF는 지난해 2월부터 캄보디아 프놈펜에서 국가기관을 사칭하고 여성들을 대상으로 성 착취 범죄까지 자행한 스캠 범죄 조직원 26명을 캄보디아 경찰을 통해 현지에서 검거하..

`대통령 세종 집무실` 설계공모, 2029년 조기 완공 스타트
'대통령 세종 집무실' 설계공모, 2029년 조기 완공 스타트

이재명 정부가 2029년 8월로 앞당겨 건립키로 한 '대통령 세종 집무실'. 이의 후속 작업인 건축 설계공모가 12일 본격화하고 있다. 행정중심복합도시건설청(이하 행복청, 청장 강주엽)은 이날 대통령 세종 집무실에 대한 사전 규격 공고로 시작되는 추진 일정을 공개했다. 주안점은 대통령 세종집무실의 국격 강화와 국민적 자긍심 고취, 역사적 건축물로 승화하기 위한 '품격 있는 디자인', 대통령과 참모들 간의 소통 강화 등 '국정 효율성 제고', '최고 수준의 보안', '국민 소통과 조화' 등에 둔다. 이번 설계공모는 행복도시건설특별법에..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대목에도 한산한 꽃시장 대목에도 한산한 꽃시장

  • 갑천 물고기떼 수 백마리 이상행동 갑천 물고기떼 수 백마리 이상행동

  • 설 연휴 승차권…‘15일부터 예매하세요’ 설 연휴 승차권…‘15일부터 예매하세요’

  • 상소동 얼음동산 ‘겨울나들이’ 상소동 얼음동산 ‘겨울나들이’