국내 연구진이 녹색 식물이 태양광을 이용해 유기화합물을 합성하는 광합성을 모방한 ‘인공광합성’ 원천기술을 개발했다.

　한국화학연구원 인공광합성연구그룹 백진욱 박사팀은 식물의 광합성을 흉내내 햇빛과 이산화탄소만으로 포름산을 만들어 낼 수 있는 플라스틱 나뭇잎 기술을 개발하는데 성공하고 10일 밝혔다. 포름산은 각종 플라스틱이나 고무제품을 만들거나 섬유염색, 세척제, 향료, 살충제, 연료전지 등을 제조하는 데도 활용되는 중요한 화학물질이다. 연구결과는 에너지 및 재료과학분야 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미컬 A’ 최신호에 표지논문으로 담겼다.

　연구팀은 식물의 엽록소처럼 빛에너지를 화학에너지로 전환시키는 물질인 광촉매를 필름 형태 플라스틱으로 만들었다. 기존에도 필름형태의 광촉매 플라스틱이 있었지만 가루 형태의 광촉매를 플라스틱 위에 뿌려 코팅하는 형태였다. 이 과정에서 광촉매의 형태나 성질의 변형이 발생해 효율이 낮아질 수 있다.

　연구팀이 새로 개발한 플라스틱 ‘COF’는 광흡수 물질을 자체 포함하고 있어 광촉매 변형이 발생하지 않아 화학물질 생산 효율이 높다. 이 기술을 이용하면 포름산 뿐만 아니라 의약품 같은 고부가 정밀화학제품 제조나 웨어러블 태양전지 소재 개발도 가능할 것으로 내다보고 있다. 전 세계적으로 인공광합성을 산업과 생활현장에 쓸 수 있는 시기는 2040년쯤으로 전망되고 있다.

　백 박사는 “빛과 물, 이산화탄소만으로 유용한 화학물질을 생산해 내는 광합성을 흉내낸 인공광합성시스템은 지구온난화는 물론 에너지 자원고갈문제를 동시에 해결할 수 있는 원천기술”이라며 “인공광합성 기술이 발전할 경우 태양광을 이용해 의식주 모두를 해결할 수 있는 태양광 공장 건설도 가능해질 것”라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr