장종산 박사팀이 개발한 에너지절약형 흡착식 냉방 제습기술 모식도.[제공=한국화학연구원]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국화학연구원은 페로브스카이트 태양전지와 에너지절약형 수분흡착제를 세계일류 수준의 경쟁력을 보유한 ‘2018년 세계적 혁신기술로 선정했다.

세계적 혁신기술은 최근 3년간 화학연의 혁신기술 중 운영진의 검토를 거쳐 후보를 선발하고, 내외부 산학연 전문가들의 정성평가와 세계적혁신기술선정심의위원회를 통해 최종 심의ㆍ선정했다.

장종산 박사팀은 지난해 친환경 저온 재생 냉방기용 흡착제를 개발해 국제학술지 ‘네이처 에너지’에 논문을 게재한 공로를 인정받았다.

친환경 흡착식 냉방기는 전기를 거의 쓰지 않고, 물(냉매)과 흡착제, 태양열 등으로 실외기가 없이 구동할 수 있는 장치다. 연구팀은 친환경 흡착식 냉방기에 쓰일 수 있는 저온 재생형 금속-유기 골격체(MOF) 수분흡착제를 프랑스의 CNRS 연구소와 공동으로 개발했다. 이는 안정성이 높고 기존 흡착제인 제올라이트 대비 24% 높은 냉방효율, 실리카겔 대비 수분 흡착량 2배 이상의 성능을 가지고 있으며, 55℃~65℃ 저온 재생이 가능하다. 전기식 에어컨 대비 1/20 이하로 전력사용을 최소화하며, 수분흡착제의 재생 열원으로 70℃ 이하의 태양열ㆍ지역난방열ㆍ산업폐열에 적용할 수 있다.

현재 저온 재생 수분흡착제 특허를 포함해 13편의 MOF 물질 및 응용기술관련 미국특허를 등록해 특허기술 포트폴리오를 구축하고 있으며, 수분흡착제 합성 및 수분 응용기술 일부에 대해 기술이전 및 사업화를 진행 중이다.

서장원 박사팀은 페로브스카이트 태양전지의 효율을 세계최고 수준인 20.9%까지 끌어올렸으며 우수한 장기 안정성을 확보했다.

연구팀은 차세대 태양전지로 주목받고 있는 페로브스카이트 소재를 집중적으로 연구해왔으며, 고효율화 기술력을 바탕으로 단위소자에서부터 대면적 모듈에 이르기까지 성능을 높이기 위한 연구에 매진하고 있다. 연구팀은 태양전지의 효율 향상을 위한 연구를 계속하는 한편, 상용화를 위해 페로브스카이트 소자의 내구성 확보에도 힘을 쏟았다. 최근에는 페로브스카이트 태양전지 상용화를 위한 대면적 모듈 제조 기술을 바탕으로 가볍고 유연한 태양전지를 개발에 힘쓰고 있다.

김성수 화학연 원장은 “기존 우수성과 제도를 전면 개편해 지난해부터 세계적 혁신기술 선정제도를 운영하고 있다”며 “향후 미래시드사업과 수월성 연구그룹 육성사업에 연계해 세계적 혁신기술로 도약할 수 있는 유망기술과 연구그룹 육성을 강화해 나갈 계획”이라고 말했다.

구본혁기자 nbgkoo@heraldcorp.com