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값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다!
값비싼 화학원료 이제 태양빛으로부터 직접 만든다! - 나뭇잎보다 뛰어난 세계 최고 효율의 일체형 인공광합성 디바이스 개발 - 태양빛만으로 고가의 일산화탄소와 같은 화학원료를 생산 할 수 있는 새로운 패러다임의 지속가능한 화합물 생산 방법 제시 자연의 나뭇잎과 마찬가지로 태양빛을 이용해 물과 이산화탄소로부터 직접 고부가가치의 화합물(화학원료)을 생산할 수 있는 세계 최고 수준의 인공 광합성 디바이스 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 태양전지기술과 촉매기술을 융합하여 태양광에너지만으로 작동하는 세계 최고 효율(4.23%)의 일체형 인공광합성 디바이스 기술을 개발했다고 밝혔다. *광합성 : 식물인 나뭇잎이 태양빛을 흡수하여 물과 이산화탄소로부터 탄화수소(포도당)를 만들어 내는 기작을 의미함 자연의 광합성을 모방하여 화석연료나 바이오매스 등과 같은 태양에너지가 저장되어 있는 매개체를 거치지 않고 태양에너지를 고부가가치의 화합물로 바꾸어 주는 인공광합성 기술은 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어 왔다. 특히 최근 지구 온난화 등 기후변화가 심화되면서 이에 대응할 수 있는 친환경적 고부가가치 화합물 제조 방법이 절실한 시점이다. 연구진은 1%의 효율 수준을 가진 자연의 나뭇잎보다 성능이 뛰어난 인공광합성 디바이스를 구현함으로써 이러한 기술이 현실화 될 수 있는 가능성을 제시했다. 인공광합성 기술을 완성하기 위해서는 다양한 요소 기술의 융합이 필요하다. 특히 태양광을 흡수하여 전자를 생산하는 광전극 기술, 물분해를 위한 촉매 기술, 또한 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시켜 주기 위한 촉매 기술은 핵심 요소 기술이라고 할 수 있다. 지금까지는 전 세계적으로 각 개별 요소 기술에 대한 연구가 대부분 진행되어 왔다. KIST 민병권, 황윤정 박사 연구팀은 각 요소기술 개발뿐만 아니라 이들 기술을 통합해 실질적으로 태양빛으로 작동되는 일체형 인공광합성 디바이스를 제조하였고 4.23%의 효율을 가진 디바이스의 성능을 시연했다. 이는 현재 알려진 인공광합성 디바이스의 효율이 최고 1.8%임을 감안할 때 획기적인 성능이다. 연구진은 저가 박막태양전지 기술을 촉매 기술과 융합해 광전극의 안정성을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발하였으며 환원전극 촉매 종류를 단순히 교체하는 작업으로 원하는 고부가화합물을 생산할 수 있는 디바이스를 구현하였다. 환원전극을 금 또는 은과 같은 금속 촉매로 변경할 경우 일산화탄소가 주로 만들어 지는데, 이를 비스무스(Bi) 금속 촉매로 바꾸게 되면 개미산(Formic Acid)이 주로 만들어 지게 된다. 연구팀은 프린팅기반 CIGS 박막 태양전지 기술, 저온 코팅 코발트산화물 촉매 기술, 금 나노촉매 기술의 융합을 통해 이산화탄소로부터 선택도 90% 이상으로 고가의 일산화탄소를 생산하는 디바이스를 구현하였다. 일산화탄소는 주로 화학원료로 활용되며 톤당 1,320,000원에 달하는 고가의 화합물이다. * 선택도 : 생성물이 여러 종류일 때 원하는 생성물이 전체에서 차지하는 비율 개발한 기술은 또한 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 디바이스를 제조하여 효과적으로 태양빛을 이용할 수 있다는 것이다. 또한 이렇게 만들어진 인공광합성 디바이스의 효율을 향후 10% 까지 올린다고 가정했을 때, 100km2 면적 (울릉도 면적의 약 1.4배)에 설치하여 하루 6시간씩 가동시킨다면 1년에 약 8백만톤의 일산화탄소를 생산할 수 있는데, 이는 10조원의 가치에 해당하는 양이다. ※ 출처: Carbon dioxide Utilization: Electrochemical Conversion of CO2-Opportunities and Challenges, Det Norske Veritas (DNV), Hovik 2011 민병권 박사는 “이번에 개발된 인공광합성 디바이스 기술은 향후 태양전지와 마찬가지로 패널형으로 제조 및 설치가 가능해 태양빛만 이용해서 원하는 고부가화합물을 직접 대량 생산할 수 있는 미래형 화학원료 및 연료 생산 시스템으로 발전할 수 있다.” 고 말했다. 이 연구는 KIST 기관고유 미래원천사업의 지원을 받아 수행 되었으며, 3월 21일, 세계적 수준의 과학전문지인 ‘Journal of Materials Chemistry A' 에 back cover 논문으로 선정 게재될 예정이다. ※ 논문명 : A monolithic and standalone solar-fuel device having comparable efficiency to photosynthesis in nature - (제 1저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터, 연합대학원 대학교) 전효상 - (교신저자) (한국과학기술연구원 청정에너지연구센터) 민병권, 황윤정 박사 <개발된 인공광합성 디바이스는 태양전지 모듈과 같이 패널형으로 제조 및 설치되어 태양빛 흡수를 원활하게 하고 대량으로 화합물을 생산할 수 있다는 것을 표현한 그림 (저널 back cover에 사용된 그림)>
출연(연)의 자발적 협력과 노력으로 한국형 달탐사의 미래를 밝히다(2015.03.15)
과학기술출연기관장협의회(회장 이병권(KIST), 이하 과출협)는 한국형 달탐사사업의 선행연구로 추진한 ‘달탐사 협력·융합 연구’를 성공적으로 수행하고 있다고 밝혔다. 본 과제는 2014년 1월부터 15개 정부출연연구기관(이하 출연(연)) 등이 참여하여 달 탐사선, 탑재체, 심우주 지상국, 달 탐사 로버 등 4개의 세부과제로 추진되었다. 특히, 본 과제는 향후 추진될 국책연구사업인 한국형 달탐사사업의 성공적 수행을 위하여 직접비 73억원의 출연(연) 대규모 자체재원으로 자발적으로 추진하였다는 데 의의가 있다. 지난 1년간 본 과제를 통해 많은 성과가 창출되었다. 먼저, 한국형 달탐사사업에 필요한 핵심기술을 사전에 파악하고 이에 필요한 연구방향을 명확하게 정립하는 데 기여하였다. 특히 국내 출연(연)이 보유한 기술 가운데 한국형 달탐사사업에 적용할 수 있는 기술을 구체적으로 파악했다는 점에서 높은 평가를 받을 만 하다. 보다 구체적인 성과로는 우주용 2차 전지 핵심기술, 경량화 연구 등 탐사선에 적용가능한 기술분야(책임기관:항우(연)) 및 고해상도 카메라 등 탑재체 핵심기술(책임기관:천문(연))을 확인하였으며, 달탐사 심우주 안테나 개발을 위한 규격 설계와 핵심관제기술 분석(책임기관:ETRI) 및 심우주 지상국 개발 및 운용에서의 NASA와 국제협력을 위한 논의가 이루어졌다. 또한, 달환경에 견디는 더블바디메커니즘 설계 및 달탐사 로버 기술 검증모델(책임기관:KIST)을 개발하는 등 큰 성과를 거두었다. 본 과제는 본격적 국책 예산이 확보되기 전단계에서 미래창조과학부(장관 최양희, 이하 미래부)와 과출협이 머리를 맞대고 대형국책사업인 한국형 달탐사사업을 어떻게 국가적 과학기술 역량을 결집하여 수행할 것인지 고심하여 나온 결과로, 정부와 출연(연)의 적극적 소통을 통해 국가적 문제해결을 위하여 출연(연) 스스로가 역량을 결집하여 융합·협력모델을 만들었다는 데 큰 의의가 있다. 과출협 이병권 회장은 “달탐사는 국가가 가진 과학기술력을 총집결해야 하는 진정한 의미의 융합이 필요한 대형 프로젝트로, 출연(연)이 국가적 미션을 해결하기 위하여 자발적인 협력모델을 창출하였다는 것만으로도 큰 성과라고 생각한다.”라고 밝혔다. 올해에도 항우(연)을 주축으로 각 참여기관의 자체 재원을 활용하여 1차년도 협력융합연구를 통하여 도출한 달 탐사에 적용 가능한 강점기술을 보다 발전시키고 달 탐사 적용가능성 검증을 위한 연구를 진행할 예정이다. 문해주 미래부 우주원자력정책관은 “15개나 되는 출연(연)이 자발적으로 협력하여 소정의 성과를 달성한 점이 매우 고무적이며, 기관간 협력의 좋은 사례가 될 것”이라면서, “올해도 융합연구를 지속 수행하게 되어 성공적인 달 탐사 사업 수행에 큰 도움이 될 것이라 생각한다. 내년 예산을 반드시 확보하여 출연(연)들이 안정적으로 연구에 매진할 수 있도록 적극 노력하겠다.”라고 밝혔다. 과출협은 51개 과학기술분야 정부출연기관(이하 출연기관)의 공동관심사에 관한 협의 및 상호 협력도모를 위해 설립된 기관장 협의체이며, 25개 과학기술 정부출연(연)들의 부원장/선임본부장의 협의체인 출연(연) 발전위원회를 통하여 출연(연)간 협력·융합과제를 자체적으로 추진하고 있다.