"인공광합성 기술 상업화 땐
환경ㆍ에너지문제 동시해결"
환경ㆍ에너지문제 동시해결"
"에베레스트 등반가가 `나는 실패할 것이다'라고 생각하면서 오르는 사람은 없을 것입니다. 만일 있다면 그런 사람은 십중팔구 실패할 것입니다."
서강대 윤경병 자연과학부 학장(사진ㆍ화학과 교수)은 요즘 국가, 나아가 인류 전체의 미래에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 대형 연구개발 프로젝트를 진두지휘하는데 온 에너지를 쏟고 있다. 교육과학기술부가 `기후변화 대응 기초ㆍ원천기술 개발사업'의 하나로 추진하는 한국인공광합성연구센터를 유치, 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)와 공동으로 식물의 고유 기능인 광합성을 인공적으로 구현해 미래형 연료를 생산하는 기술 개발 프로젝트를 총괄하고 있기 때문이다.
광합성은 식물이 햇빛을 받아 이산화탄소와 물을 녹말과 산소로 변화시키는 작용이다. 과학자들이 100년 넘게 시도했지만 이 공정을 구현하는 데 성공한 사람은 한 명도 없었다.
윤경병 학장이 구상하는 인공광합성은 식물이 녹말을 만드는 것과 달리 같은 재료를 쓰면서 녹말 대신 메탄올을 만드는 것이다. 인공광합성연구센터장이기도 한 윤 학장은 앞으로 3년간 실험실에서 인공광합성 기술을 구현한 후 7년내 상업화가 가능하게 개발한다는 로드맵을 세워뒀다.
"이 기술은 태양열 발전, 태양광 발전, 태양전지 등의 한계를 뛰어넘는 근본적으로 전혀 새로운 태양 활용 에너지 생산기술입니다. 물분자 최소 3개를 동시에 산화반응을 통해 분해시켜 양성자와 전자 각각 6개를 수송한 후 이산화탄소와 환원반응을 시켜 메탄올을 얻는 화학공정입니다. 이 과정에서 햇빛이 산화와 환원반응에 쓰이고 반응의 결과로 산소가 발생하게 되지요."
이 기술이 실현되면 지구환경에 도움이 안 되는 이산화탄소를 산소를 바꾸면서 동시에 연료로 쓸 수 있는 메탄올까지 얻을 수 있다. 환경과 에너지 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다.
기술적인 어려움은 양성자와 전자를 이산화탄소 쪽으로 수송할 수송채널 기술이 없다는 것이다. 세계적인 연구기관인 미 로렌스버클리국립연구소가 센터와 공동연구를 하는 이유가 바로 여기에 있다. 우리나라는 나노소자를 집적하고 연결하는 기술이 세계적으로 앞서 있다.
"나노 및 마이크로입자를 3차원 어셈블리 하는 굉장한 수준의 기술이 필요합니다. 머리 속에 설계도는 이미 있습니다."
햇빛 에너지 100을 통해 만드는 메탄올 에너지가 3인 3% 효율을 실현하면 충분히 경제성이 있다. 미국은 땅이 넓어 1% 효율을 목표로 하고 있다.
이 프로젝트에는 연 50억원, 10년간 500억원이라는 대규모 예산이 투입된다. 윤 학장 외에 서강대 강영수 교수, 한양대 강용수 교수, 포스텍 이재성 교수, KAIST 강정구 교수, 연세대 김종학 교수 등 15명의 교수가 팀을 구성했다. 연구원 규모는 총 100명에 이른다. 서강대는 교내에 약 6600㎡(2000평) 이상의 독립연구동 건물도 신축할 계획이다.
안경애기자 naturean@
서강대 윤경병 자연과학부 학장(사진ㆍ화학과 교수)은 요즘 국가, 나아가 인류 전체의 미래에 획기적인 변화를 가져올 수 있는 대형 연구개발 프로젝트를 진두지휘하는데 온 에너지를 쏟고 있다. 교육과학기술부가 `기후변화 대응 기초ㆍ원천기술 개발사업'의 하나로 추진하는 한국인공광합성연구센터를 유치, 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)와 공동으로 식물의 고유 기능인 광합성을 인공적으로 구현해 미래형 연료를 생산하는 기술 개발 프로젝트를 총괄하고 있기 때문이다.
광합성은 식물이 햇빛을 받아 이산화탄소와 물을 녹말과 산소로 변화시키는 작용이다. 과학자들이 100년 넘게 시도했지만 이 공정을 구현하는 데 성공한 사람은 한 명도 없었다.
윤경병 학장이 구상하는 인공광합성은 식물이 녹말을 만드는 것과 달리 같은 재료를 쓰면서 녹말 대신 메탄올을 만드는 것이다. 인공광합성연구센터장이기도 한 윤 학장은 앞으로 3년간 실험실에서 인공광합성 기술을 구현한 후 7년내 상업화가 가능하게 개발한다는 로드맵을 세워뒀다.
"이 기술은 태양열 발전, 태양광 발전, 태양전지 등의 한계를 뛰어넘는 근본적으로 전혀 새로운 태양 활용 에너지 생산기술입니다. 물분자 최소 3개를 동시에 산화반응을 통해 분해시켜 양성자와 전자 각각 6개를 수송한 후 이산화탄소와 환원반응을 시켜 메탄올을 얻는 화학공정입니다. 이 과정에서 햇빛이 산화와 환원반응에 쓰이고 반응의 결과로 산소가 발생하게 되지요."
이 기술이 실현되면 지구환경에 도움이 안 되는 이산화탄소를 산소를 바꾸면서 동시에 연료로 쓸 수 있는 메탄올까지 얻을 수 있다. 환경과 에너지 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다.
기술적인 어려움은 양성자와 전자를 이산화탄소 쪽으로 수송할 수송채널 기술이 없다는 것이다. 세계적인 연구기관인 미 로렌스버클리국립연구소가 센터와 공동연구를 하는 이유가 바로 여기에 있다. 우리나라는 나노소자를 집적하고 연결하는 기술이 세계적으로 앞서 있다.
"나노 및 마이크로입자를 3차원 어셈블리 하는 굉장한 수준의 기술이 필요합니다. 머리 속에 설계도는 이미 있습니다."
햇빛 에너지 100을 통해 만드는 메탄올 에너지가 3인 3% 효율을 실현하면 충분히 경제성이 있다. 미국은 땅이 넓어 1% 효율을 목표로 하고 있다.
이 프로젝트에는 연 50억원, 10년간 500억원이라는 대규모 예산이 투입된다. 윤 학장 외에 서강대 강영수 교수, 한양대 강용수 교수, 포스텍 이재성 교수, KAIST 강정구 교수, 연세대 김종학 교수 등 15명의 교수가 팀을 구성했다. 연구원 규모는 총 100명에 이른다. 서강대는 교내에 약 6600㎡(2000평) 이상의 독립연구동 건물도 신축할 계획이다.
안경애기자 naturean@
