[위클리 스마트] 이산화탄소로 화학원료를…'잎의 선물' 인공광합성

[위클리 스마트] 이산화탄소로 화학원료를…'잎의 선물' 인공광합성

미국 연구진 "자외선 대신 청색광 이용 가능"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 따뜻한 봄이 오면 돋아나는 싱그러운 초록 잎에는 식물의 양분을 만드는 놀라운 능력이 있다. 빛을 받아 물과 이산화탄소를 재료로 포도당을 합성하는데, 이를 '광합성'이라고 부른다.

최근 과학자들은 마치 식물의 잎처럼 빛을 에너지원으로 삼아 이산화탄소를 유용한 화학 원료로 변환하는 '인공광합성 시스템'을 개발하고 있다.

지금까지 개발된 인공광합성 시스템은 주로 자외선을 에너지원으로 쓰는데, 최근에 가시광선 영역의 청색광을 이용하는 시스템이 나왔다.

센트럴플로리다대와 플로리다주립대 등이 참여한 미국 연구진은 인공광합성 시스템의 핵심인 광촉매 소재를 새로 개발했다고 30일 밝혔다. 광촉매는 빛을 받아 화학반응을 촉진하는 물질이다. 연구 결과는 '재료화학 A 저널'(Journal of Materials Chemical A) 최근호에 공개됐다.


연구진은 태양빛 에너지의 대부분을 차지하는 가시광선을 이용해 인공광합성을 하는 데 적합한 광촉매 소재를 탐색해 왔다.

이들은 타이타늄(Ti) 금속에 특정 유기물을 추가하면 특정 색의 빛만 흡수할 수 있음을 알아내고 청색광을 흡수할 수 있도록 물질을 설계·합성했다.

연구진이 이 광촉매를 청색 LED 전구가 들어있는 원통에 넣고 이산화탄소를 주입하자 천천히 포름산 등이 생성됐다. 포름산은 세척제, 향료 제조에 쓰는 원료다.

연구진은 이 기술이 실제 온실가스를 저감하는 데 기여할 수 있기를 바라고 있다. 이번 연구를 진행한 페르난도 유리베-로보 센트럴플로리다대 교수는 "우리 목표는 이 광촉매의 효율을 더 높여 더 많은 이산화탄소를 변환하도록 조정하는 연구를 계속하는 것"이라고 밝혔다

sun@yna.co.kr

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