한화데이즈 :: 식물처럼 광합성 가능한 '인공나무', 가능할까?
  • 서울세계불꽃축제
  • 한화클래식
  • 한화채용 정복기
  • 한화태양광
  • 직장생활
  • 한화소식 모아보기

한화, 한화데이즈, 태양, 에너지, 신재생에너지, 태양에너지, 태양광, 태양광 발전, 태양빛, 석유, 석탄, 화석연료, 이산화탄소, 미래, 한화그룹, 한화솔라원, 한화솔라에너지, 전기에너지, 인공나무, 광합성, 식물, 청정연료,


초등학교 때 선생님께서 하신 질문이 생각납니다.

  “사람은 무얼 먹고 살지?”

서로서로 정답을 말하겠다고 고사리 같은 손들을 들어 올리면서 “밥이요”, “공기요”, “물이요” 하며 외치던...
 
하지만 선생님께서 말씀하신 답은 ‘태양빛’이었지요. 하긴 우리가 먹는 밥도 벼가 태양빛을 받아 만들어 낸 것이고 우리가 타고 있는 차도 오래 오래 오래전 태양빛을 먹고 살던 동식물이 만들어낸 석유 땜에 움직일 수 있는 것이니까 선생님 말씀이 정답이라고 할 수 있습니다.

요즈음은 뭐니 뭐니 해도 이슈는 에너지/환경라고 할 수 있습니다. 석유, 석탄으로 대표되는 화석연료가 이제 곧 고갈될 것이라는 등, 우리가 살고 있는 지구의 온도가 점점 올라가 이상 기후 현상이 나타나며 그 변화의 주범이 바로 이러한 화석연료의 사용으로부터 나오는 이산화탄소라는 놈이라는 등등.. 

만약 정말 지금 우리가 펑펑 쓰고 있는 석유, 석탄이 없어지고 지구온난화의 주범인 이산화탄소 배출도 줄여야 한다면 미래에는 무엇으로 에너지를 얻고 옷감을 만들고 자동차를 움직이게 할 수 있을까요?


이 질문에 대한 해답은 초등학교 시절 선생님께서 말씀하신 태양빛으로 다시 돌아가야 할 것 같습니다. 하지만 너무 오랜 시간이 지나야만 만들어지는 화석연료나 바이오매스라고 하는 놈들에게 기대하기는 어려울 것 같구요. 그렇다면 그냥 태양빛을 직접 이용하면 어떨까요?


태양빛 먹고 살던 사람들, 태양으로 돌아가다!

태양으로부터 지구표면에 도달하는 에너지의 크기는 120,000 TW라고 합니다. 너무너무 큰 숫자라서 감이 잘 오지는 않지만 이 태양빛을 한 시간 정도만 인류가 사용가능한 에너지로 전환할 수 있다면 향후 미래의 인류가 더 필요로 하는 에너지 (약 15 TW)를 충당할 수 있다니 정말 큰 에너지인 것은 확실한 것 같습니다. 

현재 한화그룹이 태양광 사업을 중점적으로 추진하는 것도 바로 이러한 이유 때문입니다. 우리의 자손들에게 깨끗한 환경을 전달해주고, 더 나아가 에너지 걱정 없는 미래 사회를 구축하기 위한 초석을 다지고 있는 것이라고 볼 수 있는 것이죠. 그런 의미에서 태양이라는 거대한 에너지를 실생활에 바로 적용할 수 있도록 효율성을 높이는 일이야 말로 인류의 가장 시급한 문제가 아닐까 생각합니다.

자, 문제는 어떻게 태양빛을 인류가 쓸 수 있는 에너지로 바꾸어 줄 수 있는가 이겠지요. 가장 사람들이 많이 알고 있는 방법은 바로 ‘태양전지’라는 디바이스를 이용하여 태양빛을 전기에너지로 바꾸는 방법이라고 할 수 있습니다. 이미 몇몇의 태양전지 기술은 상업화가 되어 있기도 하지요.

한화, 한화데이즈, 태양, 에너지, 신재생에너지, 태양에너지, 태양광, 태양광 발전, 태양빛, 석유, 석탄, 화석연료, 이산화탄소, 미래, 한화그룹, 한화솔라원, 한화솔라에너지, 전기에너지, 인공나무, 광합성, 식물, 청정연료,
하지만 전기만 있으면 모든 것이 해결 될까요? 아마 그렇지는 않겠죠. 왜냐하면 사람은 옷도 만들어 입어야 하고 플라스틱 제품도 필요하고 또 자동차도 타고 다녀야 하고... 전기 이외에 화학연료/화합물이 필요한 부분이 많이 있습니다. 또한 전기는 현재 기술 수준에서 저장하기도, 또 다른 곳으로 운송하기도 어렵고 비용도 많이 든다고 하네요..

그렇다면 이렇게 태양빛으로 부터 전환된 전기에너지를 마치 식물의 나뭇잎이 하고 있는 광합성 작용과 같이 화학연료/화합물로 저장할 수 있다면 어떨까요? 또한 이러한 것이 정말 가능할 까요? 만약 이러한 것이 기술적으로 구현 가능하다면 새로운 미래의 ‘석유공장’을 만들 수도 있을 것 같은데요.



식물처럼 태양을 에너지로.. '인공나무' 가능할까?


이러한 생각은 비단 저만의 생각이 아니라 아주 오래전부터 많은 과학자들이 품고 있던 생각이고 또한 많은 연구들이 진행되어 오고 있습니다. 소위 태양광-수소 (Solar-hydrogen), 태양광-연료 (Solar-fuel), 인공광합성 (Artificial photosynthesis) 등의 용어로 표현되고 있는 기술의 영역이 바로 그것이지요.

즉 식물의 나뭇잎에서 이루어지고 있는 광합성작용을 모방하여 인위적으로 태양빛을 흡수하여 물을 분해시키고 이때 만들어진 전자와 수소 이온이 환원되어 수소 분자를 만들거나 또는 물에 용해되어 있는 이산화탄소를 환원시켜 메탄올, 개미산, 합성가스 등의 탄화수소를 만들 수 있는 디바이스 또는 시스템과 관련된 기술들을 의미합니다. 즉 태양전지 기술, 물분해 기술, 이산화탄소 환원기술의 융합기술이라고 할 수 있지요.


한화, 한화데이즈, 태양, 에너지, 신재생에너지, 태양에너지, 태양광, 태양광 발전, 태양빛, 석유, 석탄, 화석연료, 이산화탄소, 미래, 한화그룹, 한화솔라원, 한화솔라에너지, 전기에너지, 인공나무, 광합성, 식물, 청정연료,

더 나아가 아래 그림에서 보듯이 실제 나뭇잎처럼 유연하기도 하며, 태양빛을 최대한 효율적으로 흡수할 수 있도록 삼차원 구조를 갖는 디바이스, 즉 ‘인공 나뭇잎’ 또는 ‘인공 나무’를 구현할 수 있다면 사람에게 꼭 필요한 산소를 만들어 냄과 동시에 청정연료인 수소나 고부가가치화가 가능한 탄화수소를 대량으로 만드는 것도 불가능한 일만은 아닌 것 같습니다. 


한화, 한화데이즈, 태양, 에너지, 신재생에너지, 태양에너지, 태양광, 태양광 발전, 태양빛, 석유, 석탄, 화석연료, 이산화탄소, 미래, 한화그룹, 한화솔라원, 한화솔라에너지, 전기에너지, 인공나무, 광합성, 식물, 청정연료,

이미지출처 : http://www.thirteen.org        

하지만 이러한 ‘인공나무’ 구현을 위해서는 아직까지 기술적으로 풀어야할 어려운 문제들이 많이 있습니다. 하지만 언제나 그렇듯이 난제들은 과학기술자들에 의해 해결될 것이고 아마도 멀지 않은 미래에 ‘인공나무’를 통해 석유를 생산하는 모습을 볼 수 있지 않을까요? 

한화, 한화데이즈, 태양, 에너지, 신재생에너지, 태양에너지, 태양광, 태양광 발전, 태양빛, 석유, 석탄, 화석연료, 이산화탄소, 미래, 한화그룹, 한화솔라원, 한화솔라에너지, 전기에너지, 인공나무, 광합성, 식물, 청정연료,

아 참, 이러한 인공나무를 실현하는 기술, 최근 한화의 활동을 보면 조만간 이루어질 것 같다는 긍정적인 생각이 드는데요. 지난 미국 태양광 업체 두 곳과 제휴를 함으로써 미국 태양광 발전 사업에 뛰어든 한화가 지난 30일 이탈리아에도 태양광 발전소를 완공했다는 소식 때문입니다. 이번에 완공된 발전소는 6MW규모로, 1일부터 본격 전력 생산에 들어가 연간 775만 kWh를 생산, 3000여 가구에 전기를 공급하게 됩니다.


국내에서는 물론, 미국, 유럽으로 발빠르게 진출하는 한화의 태양광과 이를 통해 점차 구체화 되어가는 미래 청정 에너지의 꿈... 앞서 말한 인공나무 등의 첨단 기술도 머지 않았다는 것을 느끼시죠? ^^


*이 컨텐츠의 모든 저작권은 한화그룹 공식 블로그 한화데이즈에 있습니다.

고민재 ㅣ KIST 태양전지연구센터 선임연구원
현재 한국과학기술연구원(KIST) 태양전지연구센터 선임연구원으로 활동하고 있습니다.
태양광 및 신생에너지와 관련된 자세한 문의는 mjko@kist.re.kr로 해주세요.

 
저작자 표시 비영리 변경 금지
신고

댓글쓰기

※ 블로그 운영정책에 의거, 포스트 주제와 맞지 않는 댓글(트랙백 포함)은 삭제될 수 있습니다.

  1. 인공나무 이건 정말 생각지 못했던 기술인데요??
    사람의 상상력은 어디까지일까요...
    또 한화의 상상력은 어디까지일까요..문득 갑자기 궁금해지네요...ㅎㅎ

  2. 와..과학의 발전은 정말 상상 그 이상의 일을 실현시키네요

상단으로 가기

티스토리 툴바