외부 전기나 태양광 에너지 없이도 ‘그린 과산화수소'(H₂O₂)를 생산할 수 있는 기술이 세계 최초로 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장지욱 교수팀은 한국과학기술원(KAIST) 서동화 교수, 미국 스탠퍼드대학교 토머스 하라미요 교수팀과 바이오디젤 부산물인 글리세롤을 이용해 전기나 태양광 에너지 없이도 그린 과산화수소를 생산하는 시스템을 개발했다고 10일 밝혔다. 이 시스템은 전력없이 작동할 뿐만 아니라 오히려 전기를 생산할 수 있고, 고부가가치 글리세르산도 함께 얻을 수 있다.

소독제로 알려진 과산화수소는 전체 생산량의 90% 이상이 펄프표백, 반도체 세정과 같은 공정에서 소비되는 산업원료다. 연료전지 산화제나 에너지 저장체로의 잠재력을 인정받으며 수요가 증가가 예상되지만, 생산방식은 고가의 수소와 유기 용제, 대량의 화석연료를 사용하는 안트라퀴논 공정에 의존하고 있는 문제가 있다. 이 과정에서 유기 오염물과 이산화탄소 배출도 많다.

연구진이 개발한 생산시스템은 오염물, 이산화탄소 배출이 없을 뿐만 아니라 전기, 태양광 같은 외부에너지조차 쓰지 않고 과산화수소를 생산할 수 있다. 글리세롤의 화학에너지를 이용하기 때문이다. 양극에서 글리세롤이 자발적으로 산화돼 글리세르산으로 바뀌면서 전자를 내놓고, 이 전자가 음극으로 이동해 산소를 환원시켜 과산화수소(H₂O₂)를 만드는 방식이다. 이동과정에서 전기가 나온다. 건전지에서 아연이 산화되고 이산화망간이 환원되면서 전기가 나오는 것과 흡사한 원리지만 아연과 이산화망간이 소모되는 건전지와 달리, 이 시스템은 과산화수소와 글리세르산을 생산할 수 있다.