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| '이산화탄소를 메탄올로' | |||
| 작성자 | 대외협력과 | 작성일 | 2018-05-16 |
| 조회수 | 625 | ||
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이산화탄소 환원과정 모식도(왼쪽) 및 이산화탄소 환원장치 이미지(오른쪽) .jpg| '이산화탄소를 메탄올로' | |||||
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대외협력과 |  |
2018-05-16 |  |
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차세대 신재생에너지 생산기술로 떠오르고 있는 ‘인공광합성’ 기술의 상용화를 위한 고효율 이산화탄소 환원장치가 개발돼 주목받고 있다.
이산화탄소 환원장치란, 식물이 엽록소를 이용해 이산화탄소를 산소와 녹말로 바꾸는 것처럼, 반도체소자를 이용해 이산화탄소를 인공적으로 환원시켜 메탄올, 에탄올등 유용한 연료를 생성하는 장치이다. 이 장치는 산화 광 전극과 구리전극, NaCl 전해질로 구성되어 있는데, 이 장치에 이산화탄소를 투입하면 환원작용으로 포름산이 형성되고, 포름산은 포름알데히드로, 포름알데히드는 메탄올 등으로 전환된다. 이때 환원과정에서 사용된 전자를 다음 단계에서도 최대한으로 사용하여 장치의 효율을 높이기 위한 연구가 세계적으로 진행되고 있다. 김 교수는 이 장치의 산화 광 전극에 일반적으로 사용하는 둥근 형태의 나노 입자 대신, 플레이트 형태의 마이크로 크리스털 전극인 비스무스 바나데이트(BiVO4) 광 전극을 적용해 인공광합성 실험을 진행했다. 실험 결과, 플레이트 형태의 광 전극이 전극 표면의 활성도를 증가시킴에 따라 이산화탄소 환원작용에 사용된 전자의 85%가 포름알데히드 형성 반응에 사용되는 것으로 나타났다. 이 과정의 효율을 80% 이상으로 끌어올린 것은 이번이 최초다. 김 교수는 최근 한국인공광합성 연구센터(KCAP)의 강영수 교수 연구팀과 공동으로 이 연구결과를 담은 논문 「환원전위의 제어를 통하여 85%의 패러데이 효율을 가지는 포름알데히드 변환 (Artificial Photosynthesis for Formaldehyde Production with 85% of Faradaic Efficiency by Tuning the Reduction Potential)」을 발표했다. 이 논문은 화학 분야의 저명 국제학술지 에이시에스 카탈리시스(ACS Catalysis)에 게재됐다. <부경투데이> |
부경대학교 김창우 교수(인쇄정보공학과)는 광 전극을 활용, 이산화탄소 변환의 반응 효율성을 뜻하는 패러데이 효율(faradaic efficiency)이 85%에 이르는 이산화탄소 환원장치를 개발했다.