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인공광합성 신기술에 주목!

 가까운 장래 인류가 직면할 지구환경문제와 에너지 문제, 식량문제를 해결해 줄 꿈의 기술로서 인공광합성 연구에 세계가 주목하고 있다.

 국내에서는 이번에 파나소닉이 자연의 식물과 거의 동일한 효율로 태양광만으로 이산화탄소와 물로부터 유기물을 생성하는 인공광합성 기술을 개발했다.
 자연계의 광합성은 태양광을 받아 물을 분해하여 산소와 수소의 이온, 전자를 발생시키는 과정에서 발생한 물질과 이산화탄소를 사용하여 유기화합물(포도당)을 생성한다.
 동사는 태양광을 받는 광전극에 LED(발광다이오드) 조명 등에 사용되는 질화 갈륨 반도체를 사용하여 유기물을 생성하는 전극에 인듐을 촉매로 사용해 세계 최고 효율인 0.2%를 달성했다. (위의 그림:인공광합성 시스템의 구성 그림)
 이번에 생성한 유기물은 방부제나 항균제 등 화학 원료로 이용되는 ‘포름산’. 앞으로 알코올 고효율 생성을 목표로 하고 있다.

 한편 오사카시립대학에서는 산학 협력을 통해 인공광합성 연구거점인 ‘인공광합성 센터’를 2013년 3월에 완성하고 동년 6월부터 이용 개시한다.
 동 대학의 가미야 노부오 교수 연구팀이 식물의 광합성반응 중에서 태양광으로 물을 분해하여 산소를 만드는 반응을 담당하는 엽록체에 포함된 단백질 복합체 ‘광화학계 Ⅱ 복합체’의 상세한 구조를 세계 최초로 해명했다. 2011년 4월에 연구 논문이 영국 과학지 네이처 인터넷판에 소개됐다. 더욱이 이 연구성과는 작년 12월 미국 과학지 사이언스 2011년 ‘10대 브레이크스루’에 선정되어 세계의 시선을 끌고 있다. (아래의 그림:광화학계Ⅱ복합체전체구조그림, 2개의 빨간 동그라미 장소에 산소 발생의 중심이 있다.)
 동 센터는 광화학계 Ⅱ 복합체와 유사한 구조의 촉매 개발을 추진하여 인공광합성 장치를 제조하면 이산화탄소로부터 메탄올을 생성할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 2030년까지 상업이용기술을 확립을 목표로 하고 있다.

 
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광화학계Ⅱ복합체전체구조그림
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인공광합성 시스템의 구성 그림(클릭해서 이미지를 확대)
 
문의처 : 파나소닉 주식회사 코퍼레이트(corporate) R&D전략실 홍보담당
전화번호/메일 crdpress@ml.jp.panasonic.com
URL http://panasonic.co.jp/company/
문의처 : 오사카시립대학 연구지원과
전화번호/메일 06-6605-3595
URL http://www.osaka-cu.ac.jp/