시금치로 물에서 수소 생산을? 국내 연구진 인공광합성 방식 개발

입력 : ㅣ 수정 : 2015-05-11 02:49

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친환경 수소 에너지 대중화 실마리
남기태 서울대 공대 재료공학부 교수

▲ 남기태 서울대 공대 재료공학부 교수

수소는 지구 온난화의 원인으로 지적되는 석유·석탄 등 화석연료를 대체할 수 있는 차세대 에너지원으로 주목받고 있다. 쉽게 구할 수 있는 물을 분해해 만드는 데다 사용 후에도 공해물질이 아닌 물만 나오기 때문에 환경오염 걱정이 없다. 수소 에너지의 대중화를 위해서는 값싸게 대량생산하는 것이 관건이다.

국내 연구진이 식물 단백질과 빛 에너지만을 이용해 물에서 수소 에너지를 생산하는 인공광합성 시스템을 개발했다. 서울대 공대 재료공학부 남기태 교수팀은 식물의 광합성 단백질을 반도체 입자와 결합시켜 수소를 생산하는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구는 재료분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’ 최신호의 표지논문으로 실렸다.

기존에는 물에 높은 에너지를 가하는 방식으로 수소를 분리해 내는 전기분해 방식이 많이 이용됐다. 최근에는 식물의 광합성 원리를 이용하는 등 생물학적인 방법으로 수소 에너지를 생산하는 연구가 늘고 있다.

연구진은 물을 분해하는 반도체 물질을 식물의 광합성 단백질과 결합시킨 뒤 빛을 쪼여 수소를 생산하는 데 성공했다. 특히 빛의 세기가 큰 자외선 영역이 아닌, 일반 가시광선 영역의 빛을 이용해 수소를 생산할 수 있도록 한 것도 중요한 성과다.

연구팀은 식물의 광합성 단백질도 시금치 같은 저렴한 원료에서 추출해 수소 에너지 생산비용을 낮추고, 효율은 기존 방식보다 5배 이상 향상시켰다. 남 교수는 “이번에 개발한 기술은 태양광을 이용한 대체 에너지 개발은 물론 광센서 디자인 등 다양한 산업분야에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
2015-05-11 29면
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