KAIST, 태양광 이용한 이산화탄소 저감기술 개발

KAIST(한국과학기술원)는 EEWS 대학원 강정구·김용훈 교수 연구팀이 태양광을 이용해 이산화탄소를 메탄올로 바꿀 수 있는 광촉매기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

탄소배출 규제 강화를 앞두고 이산화탄소 저감에 기여할 것으로 기대된다.

국내에서만 매년 6억t의 이산화탄소가 발생하며, 전 세계적으로는 250억t에 이른다.

이산화탄소를 메탄올로 변환시키는 기술은 이산화탄소 처리 비용도 줄이고 1t당40만원 정도에 판매되는 메탄올도 얻을 수 있어 주목받고 있다.

메탄올 변환에는 주로 열에너지가 이용되는데, 연구팀은 태양에너지를 활용해이산화탄소에서 메탄올을 얻는데 성공했다.

기존 태양에너지 활용 기술은 광촉매로 쓰이는 백금 등의 에너지 변환 효율이낮아 태양에너지의 일부만 활용할 수 있어 메탄올 변환이 어려웠다.

연구팀은 이산화티타늄 광촉매를 이용해 빛 감지 범위를 가시광선 영역까지 확대시키고, 전자 전달 능력을 1만배 이상 높이는데 성공했다.

기존 촉매는 빛에 의해 발생한 전자와 정공(구멍)이 금세 소멸돼 인공광합성 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

연구팀은 상온에서 이산화티타늄 광촉매 내부에 질소와 수소를 순간적으로 동시에 주입하는 기술을 개발, 전자 전달력을 높이는데 성공했다.

이 기술을 이용해 태양에너지를 자외선 뿐만 아니라 가시광 영역까지 확대 활용할 수 있게 됐다.

이산화티타늄 광촉매는 인공광합성 반응을 활성화하기 위한 화학물질이나 전기에너지를 첨가하지 않고도 메탄올 발생량을 기존 기술보다 25배 이상 높였다.

이번 연구는 미래창조과학부의 글로벌 프런티어 사업과 인공광합성 사업, 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨터 사업의 지원을 받았다. 연구 성과는 에너지 분야국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼스'(Advanced Energy Materials) 지난 9일자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>