[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. '저평가 우량주' 대전이 뜬다 가치상승 주목
  2. 박종원 민주당 담양군수 후보, 유권자 금품살포 논란
  3. 교통망 넓히고 생활권 키우고…도시 체급 키우는 대전
  4. 대전 환경단체 “공영주차장 태양광, 법정 의무 넘어 50면으로 확대해야”
  5. 무인점포 17번 절취한 절도범 어떻게 잡혔나?(영상)
  1. [충남도민과의 약속, 후보 공약 비교] 박수현 "산업·사회에 AI도입" vs 김태흠 "민선8기에 이미 시작"
  2. 때 이른 더위 식히는 쿨링포그
  3. [2026 행복한 대전교육 프로젝트] 다문화 사회의 해답 '학생 맞춤형 교육'에서 찾다
  4. 막판 판세 흔들 변수는?… 조직력 집중
  5. "안 걸릴 줄 알았나?"… 무인점포 한 곳서 17차례 절도 20대 검거

헤드라인 뉴스


21일 공식 선거운동 시작… 정청래·장동혁 ‘충청 앞으로’

21일 공식 선거운동 시작… 정청래·장동혁 ‘충청 앞으로’

6.3 지방선거 공식선거운동 첫날인 21일 여야 대표가 나란히 최대격전지 금강벨트를 공략하며 선거일까지 13일간의 열전에 돌입한다 정청래 더불어민주당 대표와 국민의힘 장동혁 대표는 각각 충청권 각 시도지사 출정식 등에 참석, 각당 지선 프레임인 내란청산과 정권심판을 호소하는 것이다. 이들이 공식 선거전 첫날부터 충청권에서 맞불을 놓는 이유는 지방선거 승리를 위해선 중원에서 절대 밀려선 안 된다는 절박감을 반영한 행보로 풀이된다. 더불어민주당 허태정 대전시장 후보는 21일 오후 3시 중구 으능정이 문화의거리 이안경원 앞에서 출정식을..

스타벅스 `5·18 이벤트` 파장… 지역 시민단체 "반인륜적 마케팅"
스타벅스 '5·18 이벤트' 파장… 지역 시민단체 "반인륜적 마케팅"

"오월 영령을 모욕하고 역사를 희화화한 스타벅스는 진정성 있게 사죄하라!" 스타벅스가 5·18 민주항쟁 기념일에 진행한 '탱크데이' 이벤트를 두고, 지역사회의 지탄이 쏟아지고 있다. 이와 관련 스타벅스는 두차례 공식 사과와 대표 경질 등 사태 진화에 나섰으나, 시민사회단체는 "이번 사안은 단순 실수가 아닌 반역사적·반인륜적 마케팅"이라고 규탄하며, 진정성 있는 사과와 재발 방지대책을 촉구했다. 스타벅스 코리아는 지난 18일 5·18 민주화운동 기념일을 맞아 '탱크데이' 텀블러 할인 행사를 진행했다 여론의 뭇매를 맞았다. '탱크데이'..

[청년이 미래-1편] "나에게 딱 맞는 청년월세지원사업은?" 대전시 vs 국토부
[청년이 미래-1편] "나에게 딱 맞는 청년월세지원사업은?" 대전시 vs 국토부

대전시 청년들의 주거비 부담을 덜어주기 위한 '2026 청년월세지원사업'이 본격화되면서 청년들의 관심이 집중되고 있습니다. 올해 대전시 자체 사업과 국토교통부(이하 국토부)의 주관 사업이 2026년에 각각 진행돼 청년들의 선택 폭이 넓어졌습니다. 다만 두 사업은 중복 지급이 불가능하므로 본인의 조건에 맞춰 더 유리한 사업을 똑똑하게 골라야 합니다. 두 사업은 매월 최대 20만 원의 월세를 지원한다는 점은 같지만, 세부자격 요건과 지원 기간에서 뚜렷한 차이를 보입니다. ▲나이 기준 : 대전시 '19~39세' vs 국토부 '19~34세..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 공식 선거운동 D-1, 선거벽보 점검 공식 선거운동 D-1, 선거벽보 점검

  • 대전시장 후보자 토론회 대전시장 후보자 토론회

  • 어려운 이웃을 위한 자비의 쌀 나눔 어려운 이웃을 위한 자비의 쌀 나눔

  • 전국동시 지방선거 투표용지 인쇄 전국동시 지방선거 투표용지 인쇄