사막서도 광합성하는 '인공잎' 개발…휴대 연료전지 개발에 응용
포스텍 용기중 교수 연구팀 '어드밴스드 머티리얼즈' 표지논문
(서울=연합뉴스) 임화섭 기자 = 잎의 광합성 기술을 모방해 사막과 같은 극한 환경에서도 물을 분해하고 수소를 효율적으로 생산하는 고효율 인공광합성 기술이 개발됐다.
28일 과학기술정보통신부에 따르면 포스텍 용기중 교수가 이끄는 연구팀은 이런 내용을 포함한 연구결과를 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 9월 13일자 표지논문으로 발표했다.
식물의 광합성 원리를 모방한 인공광합성 연구는 물을 분해해 수소를 생산하거나 이산화탄소로부터 연료를 얻는 친환경 재생에너지 생산이 가능하다는 점에서 세계적으로 연구가 활발하다.
그러나 지금까지 개발된 인공잎 시스템은 태양에너지 변환 효율이 낮은데다가 사막 등 수분이 부족한 환경에서는 시스템이 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 많았다.
용 교수 연구팀이 개발한 인공잎은 산소를 생산하는 촉매와 수소를 생산하는 촉매가 단일 표면에 증착된 형태다.
소량의 물이 인공 잎 바닥면에 접촉하기만 해도 물 분해 반응이 가능하기 때문에, 이 인공 잎을 물 위에 띄우는 방법으로 태양광 흡수 기능을 극대화할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
용기중 교수는 "이번 연구는 물이 부족한 사막과 같은 극한 환경에서도 작동이 가능하고, 10% 이상의 수소변환 효율을 달성했다는 점에서 의미가 크다"며 " 향후 실제 자연 환경에서의 오염물질 정화, 휴대용 연료전지 개발 등에 다양하게 응용될 것으로 기대된다"고 설명했다.
이 연구는 과기정통부 기초연구지원사업(집단연구)의 지원으로 이뤄졌다.
solatido@yna.co.kr
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