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<p>인공광합성 기술은 대기 중의 이산화탄소를 활용해 태양에너지를 연료나 화학 원료 형태로 저장할 수 있어 이산화탄소 저감과 탄소 순환이라는 측면에서 기후변화에 대응하는 핵심기술로 발전할 전망이다.</p>
<p>한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀(이하 연구팀)은 나노 입자를 탄소 담지체에 직접 성장(은 이온이 탄소 담지체에 수백에서 수천 개 모이면서 3, 5, 10 nm 나노 크기로 커지게 됨)시켜 선택적으로 이산화탄소를 일산화탄소로 전환시키는 고효율 촉매를 새롭게 개발했다.</p>
<p>일산화탄소와 수소의 혼합기체는 합성기체라고 불리며 다양한 화합물을 합성하는데 널리 쓰이고 있는 유용한 기체 화학원료다.</p>
<p>일산화탄소는 전 세계 연간 50조원에 달하는 시장을 가지고 있고 꾸준한 성장세를 보이고 있다.</p>
<p>연구팀은 이번 이산화탄소를 유용한 화학 원료로 전환 가능한 고효율 및 고성능의 촉매 개발에 성공하며 인공광합성 기술의 상용화를 위해 필수적 요소를 해소했다.</p>
<p>실제 현재까지는 금 촉매가 이산화탄소를 일산화탄소로 전환시키는데 가장 효과적이라고 알려져 있었지만 비싼 가격과 낮은 안정성 문제가 있었다.</p>
<p>또한 은은 금 촉매에 비해 과전압이 많이 필요로해 가격적인 면의 이점(금 가격의 1/65)에도 불구하고 주목을 받지 못하고 있었다.</p>
<p>연구팀은 고효율, 저가 촉매 제조를 위해 은 나노 입자를 탄소 담지체 위에 직접 성장시키는 기술을 개발, 이를 이용 이산화탄소로부터 일산화탄소를 기존 은 촉매에서 필요하던 과전압보다 40% 줄어든 과전압에서 고효율로 생산할 수 있음을 보여줬다.</p>
<p>더불어 이산화탄소로부터 선택도 80% 이상으로 일산화탄소를 생산했다. 이 결과는 현재 보고된 은 촉매들의 성능 중 최고 수준으로 적은 양의 촉매로도 높은 활성을 기대할 수 있게 됐다.</p>
<p>연구팀은 안정적이고, 저 비용 고 효율 촉매 개발을 통해 일체형 인공광합성 디바이스에 적용함으로써 인공 광합성 기술의 상용화를 한층 앞당길 전망이다.</p>
<p>연구팀 관계자는 "이번에 개발된 저가, 고효율의 이산화탄소 환원 촉매는 향후 태양 빛만으로도 원하는 고부가 화학원료를 직접 생산 할 수 있는 미래형 화학원료 생산 시스템 상용화에 기여 할 것"이라고 밝혔다.</p>
<p>한편 이번 연구는 KIST 미래원천 연구사업 및 미래부 특화전문대학원 학연협력 지원사업의 지원으로 수행됐고 연구결과는 화 ?분야의 저명한 국제 학술지인 미국화학회지 게재됐다.</p>
이승현 한경닷컴 QOMPASS뉴스 기자 shlee4308@hanmail.net
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