[과학을 읽다]플라스틱나뭇잎 나온다

인공광합성 통해 이산화탄소에서 포름산 생산 성공

▲이번에 개발된 플라스틱 나뭇잎 개념도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 플라스틱나뭇잎에 개발됐습니다. 국내 연구팀이 태양빛만을 이용해 이산화탄소로부터 포름산을 생산하는 인공 나뭇잎 원천기술 개발에 성공했습니다. 포름산 (HCOOH)이란 고무 제품생산, 섬유 염색, 세척제, 향료, 살충제 제조 공업과 연료전지의 연료 등을 만드는 데 필요한 중요 화학물질을 말합니다.

최근까지 인공광합성의 상용화 시기는 대략 2040년 정도로 예측됐습니다. 그 시기가 이번 기술개발로 앞당겨질 수도 있습니다. 인공광합성이란 나뭇잎이 태양광을 받아 이산화탄소로부터 포도당을 생산하는 것처럼 태양광을 활용해 특정 화학물질을 만들어내는 시스템을 말합니다.

이 기술은 태양광을 이용할 수 있는 장점과 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 이점이 동시에 존재합니다. 특히 이번 연구는 인공나뭇잎 광촉매 시스템에 태양광에너지를 더해 이산화탄소로부터 포름산을 선택적으로 생산했습니다.

이번 연구의 최대 성과는 식물의 엽록소처럼 빛 에너지를 화학 에너지로 전환하는 물질인 광촉매를 분말 형태에서 필름형태의 플라스틱으로 만드는데 성공했다는 데 있습니다. 실용화를 위한 원천기술을 한 단계 더 확보했다는 것이죠.

앞으로 포름산뿐 아니라 태양광에너지를 이용해 의약품 등 고부가 정밀화학제품을 제조를 위한 기술 개발, 웨어러블 태양전지소재 등과 같은 다양한 분야의 응용도 가능하다는 점이 장점입니다.

이번 기술은 이산화탄소 배출이 없는(Zero Emission) 화학물질 생산 실용화를 위한 원천기술 확보라는 면에서도 의미가 큽니다. 이번 기술이 상용화되면 태양광에너지로 포름산 1톤을 생산할 때 이산화탄소를 대략 0.96 톤 저감할 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구는 한국화학연구원의 인공광합성연구그룹 백진욱 박사 연구팀이 수행했습니다.

백 박사는 "태양광 인공광합성시스템은 지구온난화와 에너지 자원고갈문제를 동시에 해결할 수 있는 미래형 원천기술"이라며 "앞으로 태양광을 이용해 의식주 모두를 해결할 수 있는 새로운 개념의 상용화 가능한 태양광 공장(Solar Chemical Factory)을 건설하겠다"고 말했습니다.