김우열 교수, 나노버전 인공광합성 시스템 고안으로 국제 저명 학술지 게재
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2016-10-05
이번 연구는 한국연구재단의 신진연구지원사업을 토대로 수행됐으며, 연구논문은 영국왕립화학회가 발간하는 학술지 Chemical Society Reviews(IF 34.09, 논문명: Coupling carbon dioxide reduction with water oxidation in nanoscale photocatalytic assemblies) 및 미국 화학회가 발간하는 학술지 Account of Chemical Research(IF 22.003, 논문명: Hierarchical Inorganic Assemblies for Artificial Photosynthesis)에 6월 7일, 9월 20일 각각 게재됐다.
김 교수에 따르면 자연 식물의 광합성을 모사한 인공광합성 기술은 태양광 전환 소재를 이용해 물과 이산화탄소를 대체화석 연료인 메탄올이나 메탄 등으로 전환하는 것으로, 이산화탄소의 저감 뿐 아니라 대체 화석연료를 생산하여 에너지 및 환경 문제를 동시에 해결 할 수 있는 기초 원천 기술로서 주목받고 있다.
그러나 궁극적으로 인공광합성을 통한 태양광 연료가 화석연료로 대체되기 위해서는 인공광합성 생성물의 분리 기술과 함께 테라와트(1조와트․TW)단위의 대규모 스케일 업에 대한 가능성이 함께 고려돼야 한다. 이런 측면에서, 인공광합성 시스템에 요구되는 광흡수, 전하쌍 이동, 촉매 반응, 생성물 분리 과정들이 통합적으로 일어날 수 있고, 스케일 업이 용이한 단일 시스템의 개발이 요구된다.
이에 김우열 교수와 미국 로렌스버클리 연구소 Heinz Frei 박사연구팀에서는 이산화탄소의 환원반응과 물의 산화반응이 하나의 시스템에서 일어나고, 생성된 태양광 연료들이 바로 분리될 수 있는 나노 버전의 인공광합성 시스템을 고안했다. 김 교수는 “이번에 고안한 나노버전의 인공광합성 시스템 배열은 태양광 연료생산의 스케일이 테라와트단위까지 확장할 수 있는 가능성을 열 것”이라 기대했다.