초록 ▼

□ 연구개요
1. 지구상에 풍부한 물질로 구성되고 가시광에서 작동하는 태양광 촉매를 연구하여 해수로부터 주요 온실가스인 CO₂를 저감하면서 동시에 메탄올 등의 태양광 연료를 생산 하는 나노버전의 인공광합성 시스템을 개발하고자 함.
2. 나노버전 시스템은 정확한 반응의 이해를 기반으로 설계되어야 하기 때문에 시분해 분광기술을 통한 그 반응 메커니즘과 반응 활성점의 특성을 상세히 밝히고 적절한 촉매를 디자인하는 가이드라인을 제시하는 것을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 이종금속 광촉매의 개발

□ 연구개요
1. 지구상에 풍부한 물질로 구성되고 가시광에서 작동하는 태양광 촉매를 연구하여 해수로부터 주요 온실가스인 CO₂를 저감하면서 동시에 메탄올 등의 태양광 연료를 생산 하는 나노버전의 인공광합성 시스템을 개발하고자 함.
2. 나노버전 시스템은 정확한 반응의 이해를 기반으로 설계되어야 하기 때문에 시분해 분광기술을 통한 그 반응 메커니즘과 반응 활성점의 특성을 상세히 밝히고 적절한 촉매를 디자인하는 가이드라인을 제시하는 것을 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 이종금속 광촉매의 개발
- 단전자산화 시스템개발: 저급화합물의 산화반응을 위한 이종금속광촉매 개발:
- 다전자환원 시스템 개발: Carbonate 종의 환원을 위한 이종금속광촉매 개발
2. 광촉매와 단전자/다전자 반응 유도 조촉매와의 결합
- 단전자산화 시스템개발: 오염물산화를 위한 조촉매 선별테스트
- 다전자환원 시스템 개발: CO₂ 환원을 위한 조촉매 선별테스트
- 시분해 분광기를 이용한 조촉매 별 메커니즘 규명
3. 나노버전 인공광합성 시스템 개발
- 단전자산화 다전자환원 시스탬의 결합
- 해수조건에서 복합시스템 성능평가 및 최적화
- 실제 태양광 조건에서 성능평가
(pH, 염도, 오염물질의 종류 및 농도, 자연물질의 종류 및 농도, 이온의 종류 및 농도, 중금속의 종류 및 농도, 용존 산소 농도, 빛의 파장 및 세기 등)

□ 연구개발결과의 중요성
- CO₂의 용해도가 낮은 문제를 해수에 풍부하게 자연 포집된 carbonate 종을 환원하면 CO₂의 포집 및 저장의 프로세스를 줄 일 수 있음.
- 광활성 나노소재를 이용한 환경 ․ 에너지 융합 연구는 국가 과학기술의 경쟁력을 높이기 위한 중점 추진 연구 5대 분야 중 3개의 분야 (나노기술, 환경 ․ 에너지기술, 융합기술)와 관련된 미래 유망기술이자 융합 핵심기술임.
- 이산화탄소 저감 기술은 국제사회에서 얼리 무버(Early Mover)로서의 국가 이미지 개선에도 활용될 수 있으며, 현 정부의 파리협정에 대응하기 위한 시기적절한 기술임.

(출처 : 요약문 2p)