카이스트·성균관대·연세대·지스트, 태양광·수소·암모니아 신기술 개발 선도
기후테크 등 대학發 창업기업, CES 등 국제무대서 에너지 기술 역량 과시
▲카이스트(KAIST) 대전 본관 정문 모습
태양광, 풍력, 수소 등 신재생에너지는 '미래 에너지'로 불린다. 화석연료가 앞으로 사용을 줄여야 할 '과거 에너지', 원자력이 현재 최고 수준의 경제성을 발휘하고 있는 '현재 에너지'라면 신재생에너지는 아직 에너지효율, 운반기술, 안전성 등 개선할 여지가 많은 분야로 꼽힌다.
이러한 의미에서 대학 연구소와 이를 기반으로 출발한 교원·학생 창업기업은 미래 에너지인 신재생에너지를 현재 에너지로 앞당기는데 첨병 역할을 하는 요람으로 평가된다.
25일 학계에 따르면 성균관대학교 화학공학과 양우석 교수와 조새벽 교수 연구팀 및 한국과학기술연구원(KIST) 손해정 박사 연구팀은 지난달 저가의 니켈화합물 촉매를 활용해 유기물 광흡수층 소재 기반 최고 효율의 태양광 수소 생산장치를 개발했다.
유기물 광흡수층 소재는 유기재료 기반의 차세대 수소 생산 소재로, 태양광을 이용한 수소 생산은 온실가스를 배출하지 않는 차세대 청정에너지 기술로 각광받고 있다.
이 기술은 기존에 백금 등 고가의 금속을 촉매로 사용해 제조비용이 높았고 효율이 낮았으나 이번 연구진은 저렴한 촉매를 개발하고 효율을 높인 장치를 개발했다는데 의미가 있다.
연구진은 태양광 에너지를 활용한 수소 생산은 향후 무탄소에너지원의 핵심기술이 될 것이며 이번 기술이 청정수소 생산기술의 상용화에 중요한 마일스톤이 될 것으로 기대하고 있다.
앞서 지난 3월 카이스트(KAIST) 생명화학공학과 최민기 교수 연구팀은 에너지 소비와 온실가스 배출량을 크게 줄이면서도 암모니아 생산성을 획기적으로 높이는 촉매 시스템을 개발했다.
암모니아는 수소의 저장·운송 수단으로 각광받고 있으나 암모니아 생산에 많은 에너지와 비용이 필요하고 온실가스 배출도 많아 수소경제의 장애요인으로 여겨져 왔다.
이번 기술은 물을 전기로 분해해 암모니아를 생산하는 수전해 과정에서 기존 촉매보다 7배 이상 효율이 높은 신개념 촉매를 개발했다는데 의미가 있다.
이밖에 카이스트 전기·전자공학부 이정용 교수 연구팀과 연세대학교 화학과 김우재 교수 공동 연구팀은 올해 초 세계 최고 효율인 24%의 광변환효율을 가지는 페로브스카이트 하이브리드 태양전지를 개발해 우리나라가 차세대 태양전지 기술을 선도하는데 기여하고 있다.
이밖에 광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 강홍규 책임연구원과 신소재공학부 이광희 교수 공동연구팀은 도심 건물에 일체형으로 설치할 수 있는 '차세대 반투명 유기태양전지'기술을 개발했다.
이 기술은 세계 최대 수준의 반투명 유기 태양전지 모듈로 대형화와 내구성을 모두 충족해 건물일체형 태양광발전(BIPV) 시장의 활성화를 이끌 기술로 주목받고 있다.
대학 교내 창업기업의 에너지 신기술 개발도 활발하다. 카이스트 창업기업인 '스탠다드에너지'는 세계 최초로 '바나듐 이온 배터리'를 활용한 실내형 에너지저장장치를 개발해 올해 초 미국에서 열린 '국제전자제품박람회(CES 2025)'에서 혁신상을 수상했다.
카이스트 창업기업 '카본에너지' 역시 탄소포집설비를 개발해 카이스트의 '스타트업 해외진출 지원사업' 지원을 받고 있다.
카이스트 관계자는 “카이스트는 기후테크 등 국내 딥테크 창업의 산실"이라며 “대전에 있는 창업기업 허브빌딩 '글로벌 스튜디오'를 중심으로 교내 창업기업 및 세계 각국 창업생태계 관계자들이 교류하고 글로벌 혁신을 공유할 수 있도록 하겠다"고 말했다.
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