고려대 손호진 교수 연구팀이 태양광 에너지 중에서 적색 빛을 이용하여 이산화탄소를 합성연료로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 고효율 태양광 포집 기술을 적용하여 이산화탄소 전환용 광촉매를 개발했고, 이를 통해 이산화탄소가 일산화탄소 중간물질로 전환됨으로서 사용 가능한 합성연료가 생성된다.
연구팀은 식물이 광합성할 때 빛을 포집하는 클로로필과 유사한 포피린 염료를 활용했다.
포피린은 태양광에 장시간 노출되면 쉽게 분해되지만, 여기에 산화물반도체를 결합시겨서 광안정성을 획기적으로 개선시켰다.
포피린만으로 구성된 광촉매보다 전환 효율이 10~20배 향상됐고, 4일 이상 장기 연속 공정에서도 촉매 반응이 지속되었다.
특히 포피린은 가시광선 중에서도 파장이 길고 에너지가 낮은 적색 빛도 잘 흡수할 수 있다. 태양광 발전에서 사용되지 않고 버려지던 적색 빛으로 광에너지를 포집함으로써 안정적으로 이산화탄소 환원 반응을 유도할 수 있다.
손호진 교수는 “향후 개발된 광촉매는 대용량 이산화탄소 전환에 적용이 가능하여 기후변화 대응 환경산업 발전에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”라고 설명했다.
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