KIST "CO 생산 인공광합성에 전기보다 빛에너지 활용이 효율적"

연합뉴스 | 입력 10/22/2019 09:31:16
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[KIST 제공]

 


"일산화탄소 선택적 생산, 부산물 감소…시스템 설계에 기여 기대"

 

국내 연구진이 온실가스인 이산화탄소를 이용해 화학산업 소재인 일산화탄소를 만드는 과정에서 부산물이 생성되는 것을 줄일 수 있는 방법을 확인했다.

 

한국과학기술연구원(KIST) 연구진은 광전극과 조촉매를 이용해 이산화탄소에서 일산화탄소를 생산할 때 "전기에너지를 쓰는 것보다 빛 에너지를 쓰는 것이 효율적"이라는 연구 결과를 22일 발표했다.

 

연구진은 금속복합체를 조촉매로 사용하고 여기에 빛 에너지를 공급하면 이산화탄소가 주로 일산화탄소로 전환되는 반응이 선택적으로 일어난다는 사실을 확인했다.

 

빛을 직접 이용하는 방법 외에 태양전지로 빛을 전기에너지로 바꾼 뒤 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는 방법도 있지만, 이때는 부산물인 수소가 생성되는 반응이 더 빠르게 나타났다.

 

연구진에 따르면 빛 에너지를 직접 공급하는 방식으로는 광전극의 전자 가운데 98% 이상이 일산화탄소를 생산하는 반응에 참여하지만, 전기에너지만 공급할 때는 광전극 전자 중 14%만 일산화탄소 생산 반응에 사용됐다.

 

이는 광전극과 금속복합체를 조촉매로 사용한 시스템에서 일산화탄소 생산율을 높이려면 빛 에너지를 직접 공급해야 한다는 것을 시사하는 결과다.

 

주오심 책임연구원은 "이 결과는 인공광합성 모사 시스템을 설계할 때 이론적인 기반이 될 수 있다"고 밝혔다. 인공광합성은 온실가스인 이산화탄소를 부가가치가 있는 물질로 전환해 자원화하는 기술이다. 연구 결과는 국제학술지 '앙게반테 케미'(Angewandte Chemie·온라인판 8월 27일 자)에 실렸다.