[비욘드포스트 이봉진 기자] 이화여자대학교(총장 이향숙) 는 화학·나노과학과 김진흥 교수 연구팀이 태양광을 활용해 값싼 이산화탄소를 친환경 연료와 산업 소재로 전환할 수 있는 세계 최고 효율의 인공광합성 광촉매 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

김진흥 교수 연구팀은 빛의 힘으로 생명 반응에 필수적인 보조인자 NADH(환원형 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드)를 고효율로 재생하고, 이를 NADH 의존성 효소와 결합해 이산화탄소를 고부가 화합물인 포름산(formate)으로 선택적으로 전환하는 기술을 구현했다.

이를 기반으로 개발된 로듐(Rh) 복합체 기반 광촉매는 기존 기술 대비 수십 배 높은 효율을 달성하고 최대 42,000 TON(Turnover Number)이라는 세계 최고 수준의 전환율을 기록했다.

이번 성과는 인공광합성과 탄소자원화 분야의 새로운 패러다임을 제시하며 세계적 권위의 학술지 ‘미국화학회 촉매학술지(ACS Catalysis, IF 13.1)’에 게재되었다.

이번 연구는 기후위기 대응과 탄소중립 실현이라는 글로벌 과제에 직접적으로 기여할 수 있는 기술적 돌파구라는 점에서 큰 의의를 가진다. 빛을 활용한 NADH 재생과 이산화탄소 전환 기술은 단순한 학술적 성취를 넘어, 의약품, 정밀화학, 친환경 연료 산업 등 다양한 분야로의 사업화 가능성이 있어 국가적·산업적 파급력도 매우 크다.

특히 태양광 기반 인공광합성 시스템을 통해 이산화탄소 저감과 탄소중립 실현에 기여할 수 있으며 나아가 녹색바이오, 친환경 연료, 지속가능 화학소재 산업 등 신성장동력 창출을 견인할 핵심 플랫폼 기술로 발전할 것으로 기대된다.

김진흥 교수는 “이번 연구는 연구실 성과를 넘어 기후변화 대응과 미래 산업 창출에 기여할 수 있는 혁신적 전환점”이라며, “저가 원료에서 고부가 제품을 생산할 수 있는 지속가능한 기술 플랫폼으로 확장될 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 BK21 첨단바이오소재 인재양성 교육연구단과 선도연구센터(SRC) 후속연구의 지원으로 수행되었으며, 김 교수 지도 아래 박사과정 대학원생 페가 타바콜리 파드(Pegah Tavakoli Fard), 아티파 아시라프(Atifa Ashraf), 아비다 바툴(Abida Batool), 장하윤 학생과 수빅 마이티(Dr. Souvik Maity) 박사후연구원이 주도적으로 참여했다.

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