[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = KAIST 화학과 한상우 교수 연구팀이 햇빛과 공기만으로 작동하는 친환경 촉매 기술을 개발했다. 의약품 핵심 원료를 저렴하고 깨끗하게 생산할 수 있는 길을 열었다.

연구팀은 고체 상태에서 작동하는 은(Ag) 기반 촉매와 용액 속에서 작용하는 유기 광촉매 DDQ를 결합했다. 두 촉매가 함께 작동하도록 구현해 기존에는 어려웠던 화학 반응을 더 효율적으로 수행할 수 있게 했다.

이 기술을 활용해 햇빛과 공기로 의약품의 핵심 원료인 아민(amine)을 친환경적으로 만들어내는 데 성공했다. 별도의 추가 화학물질 없이도 필요한 물질을 생산할 수 있음을 입증했다.

기술의 핵심은 순환 구조에 있다. 반응 과정에서 생기는 부산물이 촉매를 다시 사용할 수 있는 상태로 되돌리고, 공기 중 산소가 이 과정을 반복하도록 돕는다. 햇빛은 촉매를 활성화해 반응을 시작하게 하고, 공기는 사용된 촉매를 재생시킨다. 이 과정에서 공기는 물만을 남기기 때문에 환경 부담을 크게 줄일 수 있다.

연구팀은 서로 다른 촉매가 만나면 기능이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 리튬염(LiClO4)을 도입했다. 이 물질은 두 촉매가 서로 방해하지 않도록 조정하는 역할을 하며, 촉매의 안정성과 수명을 향상시켰다.

한상우 교수는 "서로 다른 촉매 시스템의 장점만을 결합해 화학 산업의 탄소 발자국을 줄일 수 있는 진전"이라고 말했다.

연구 결과는 미국화학회지(JACS)에 3월 18일 게재됐다. 연구는 한국연구재단 중견연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

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