KIST, 대규모 인공광합성 시스템 제작

국내 연구진이 실제 태양광에서 구동 가능한 대구모 인공광합성 시스템을 제작하는 데 성공했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 청정에너지연구센터 오형석·이웅희 박사 연구팀이 경희대 유재수 교수팀과 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템에서 높은 효율로 일산화탄소를 얻을 수 있는 나노미터 크기 텅스텐-은 촉매 전극을 개발하고, 대규모 인공광합성 시스템을 제작했다고 밝혔다.

연구진이 개발한 촉매는 기존 은 촉매에 비해 60% 이상 향상된 일산화탄소 생산 효율을 보였으며, 100시간 동안의 시험에도 안정적이었다.

또 촉매 소재 관점에서 개발된 가지형의 텅스텐-은 촉매의 성능과 내구성이 개선된 원인을 전자현미경, 실시간 분석법 등을 통해 촉매의 3차원 구조와 가지 모양의 결정구조 덕분에 높은 효율을 보임을 밝혀냈다.

아울러 해당 촉매를 이용한 이산화탄소 전환 시스템을 실리콘 태양전지와 결합해 인공광합성 시스템을 개발했다.

상용화된 태양전지에 연결해도 무리 없이 사용가능하며, 현재까지 개발된 실리콘 태양전지 기반 인공광합성 시스템 중 가장 높은 수준인 12.1%의 높은 태양광-화합물 전환효율을 보였다.

KIST 오형석 박사는 ”고효율 인공광합성 기술이 실용화된다면 제철소와 석유화학 공장 등에서 발생하는 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하여 온실가스를 저감할 수 있으며 석유화학 공정에서 생산되는 기초 화합물들을 ‘탄소중립’이 실현된 인공광합성 방법을 통해 생산할 수 있다”고 전망했다.