태양광 인공광합성 길 활짝… 화학연 세계첫 원천기술 개발

불순물 없이 메탄올 선택적 제조

▲ 백진욱 박사

한국화학연구원 연구팀이 세계 최초로 추가에너지 투입 없이 태양빛만을 이용해 지구온난화의 주범인 이산화탄소로부터 화학 공업의 주원료인 메탄올만을 불순물 없이 선택적으로 생성하는 기술을 개발해 화제다.

14일 화학연구원에 따르면 백진욱 박사 연구팀이 개발한 '태양광을 이용해 이산화탄소로부터 메탄올을 선택적으로 제조하는 획기적인 태양광 공장(Solar Chemical Factory) 원천 기술'이 화학분야의 세계적인 권위를 자랑하는 미국 화학회 학술지(Journal of the American Chemical Society )온라인판에 하이라이트 논문(Higlited Paper)으로 게재됐다.

태양광 공장(Solar Chemical Factory) 인공광합성시스템은 무한 청정한 태양 에너지를 전환하는 그래핀계 광촉매와 원료물질, 이에 합당한 효소만 넣어주면 고부가 정밀화학제품을 선택적으로 생산할 수 있는 획기적인 개념이다. 특히 이번 연구 성과는 새로운 그래핀계 광촉매를 개발하여 태양광에너지 만을 이용하여 이산화탄소를 직접적으로 전환하여 불순물 없는 메탄올만을 선택적으로 제조할 수 있는 획기적 인공광합성의 길을 제시했다는 점에서 주목받고 있다.

앞서 백 박사 연구팀은 2012년 태양광 공장 인공광합성시스템을 활용하여 이산화탄소로부터 화학원료로 사용되는 포름산을 선택적으로 제조할 수 있는 원천기술과 세계 최초로 태양광 에너지로부터 광학이성질체화합물질 중 유용한 것만을 선택적으로 합성 제조하는 기술을 개발, 각각 '미국 화학회 학술지'와 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)에 실렸다. 광학이성질체 화합물에서 나타날 수 있는 부작용, 독성 등이 없는 의약품을 생산할 수 있는 획기적인 태양광 인공광합성의 새로운 길을 제시했다는 평가와 함께, 원천특허도 출원한 상태다.

백진욱 박사는 “태양광 인공광합성시스템은 지구온난화 및 에너지 자원고갈문제를 동시에 해결할 수 있는 미래형 녹색원천기술로, 향후 태양광을 이용해 의식주 모두를 해결할 수 있는 새로운 개념의 상용화 가능한 태양광 공장(Solar Chemical Factory)을 건설할 것”이라고 포부를 밝혔다.

한편, 이번 연구성과는 글로벌 경쟁력을 갖춘 2020년 미래 독보적인 핵심 원천 기반 기술을 확보하고자 화학(연)이 자체연구개발사업으로 연구비 전액을 장기간 지원해 주는 KRICT 2020 프로젝트의 일환으로 추진됐다.

배문숙 기자 moons@