GIST, 세계 최고 성능 무전압 업사이클링 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 국내 연구진이 햇빛만으로 산업 폐기물을 고부가가치 화학물질로 전환하는 세계 최고 성능의 기술을 개발했다.

광주과학기술원(GIST)은 신소재공학과 이상한 교수 연구팀이 '무전압 업사이클링(Bias-free Upcycling)' 기술을 세계 최고 성능으로 구현하는 데 성공했다고 4일 밝혔다.

무전압 업사이클링은 신재생 에너지만으로 산업 폐기물이나 낮은 가치의 물질을 고부가가치 제품으로 재활용하는 기술을 말한다.

연구팀은 유기반도체 기반의 광전극과 니켈-철-인(Ni-Fe-P) 촉매를 결합한 광전기화학 시스템을 개발, 바이오디젤 산업에서 발생하는 주요 폐기물인 글리세롤과 질산염(NO₃⁻)을 각각 포름산(개미산)과 암모니아로 동시에 전환하는 데 성공했다.

바이오디젤은 육·해·공 대규모 장거리 운송 분야에 가장 적합한 친환경 에너지원으로 주목받고 있으나, 생산 과정에서 저가 폐기물인 글리세롤이 대량 발생하며 비료 사용으로 인한 수질·토양 내 질산염 농도 증가가 사회적 문제로 지적돼 왔다.

이번 연구는 암모니아뿐만 아니라 포름산 등 다양한 고부가가치 화학물질을 친환경적으로 생산할 수 있는 기술적 토대를 마련한 것으로, 향후 화학·에너지 산업 전반에 폭넓은 파급 효과가 기대된다.

이상한 교수는 "이번 연구는 외부 전력 없이 태양광만으로 작동하는 친환경 업사이클링 시스템의 상용화를 앞당긴 결정적인 기술적 돌파구"라며 "산업 폐기물을 고부가가치 화학물질로 전환하는 지속 가능한 공정 개발에 새로운 가능성을 연 성과"라고 설명했다.

이상한 교수가 지도하고 김예준 박사과정생이 수행한 이번 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'에 지난 8월 1일 온라인 게재됐다.

kanjoys@news1.kr