한국화학연구원은 세계일류 수준의 경쟁력을 보유한 연구성과로 2건인 2018년 세계적 혁신기술을 확정했다고 1일 밝혔다.
세계적 혁신기술은 최근 3년간의 KRICT 혁신기술 중 운영진의 검토를 거쳐 후보를 선발하고, 내·외부 산학연 전문가들의 정성평가와 세계적혁신기술선정심의위원회를 통해 최종 심의·선정했다.
위원회는 화학연 대회의실에서 열려 화학연 원장, 부원장 등 내부위원 5명과 후보기술 관련 산‧학‧연 전문가 5명이 참여했다. 혁신기술 선정에는 연구성과의 질적 우수성, 독창성, 혁신성, 우위성, 파급성 등을 고려했다.
세계적 혁신 기술은 장종산 박사팀의 혁신적 MOF 수분흡착제 및 에너지절약형 흡착식 냉방·제습기술과 서장원 박사팀의 세계선도형 고효율·고안정성 페로브스카이트 태양전지 기술이다.
장종산 박사팀은 친환경 흡착식 냉방기는 전기를 거의 쓰지 않고, 물과 흡착제, 태양열 등으로 실외기가 없이 구동할 수 있는 장치다. 친환경 흡착식 냉방기에 쓰일 수 있는 저온 재생형 금속-유기 골격체 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 최소화해 수분흡착제의 재생 열원으로 70℃ 이하의 태양열, 지역난방열, 산업폐열에 적용할 수 있다.
서장원 박사팀은 세계선도형 고효율·고안정성 페로브스카이트 태양전지 기술을 통해 1cm2 소자 페로브스카이트 태양전지의 효율을 세계최고 수준인 20.9%까지 끌어 올렸다. 또 우수한 장기 안정성을 확보했다. 지난해 국가연구개발 우수성과 100선에 선정된 바 있다.
차세대 태양전지로 주목받고 있는 페로브스카이트 소재를 집중적으로 연구해왔다. 고효율화 기술력을 바탕으로 단위소자에서부터 대면적 모듈에 이르기까지 성능을 높이기 위한 연구에 매진하고 있다. 인증효율은 0.1cm2 단위소자 22.7%, 1cm2 소자 20.9%, 90cm2 모듈 17.1%을 받아서 세계수준의 고효율화 기술을 선보이고 있다.
태양전지의 효율 향상을 위한 연구를 계속하는 한편, 상용화를 위해 페로브스카이트 소자의 내구성 확보에도 힘을 쏟았다. 20% 이상의 고효율 소자에서 고온에서 500시간, 광조사하에서 300시간 이상 우수한 장기안정성을 보였다. 최근 페로브스카이트 태양전지 상용화를 위한 대면적 모듈 제조 기술을 바탕으로 가볍고 유연한 태양전지를 개발에 힘쓰고 있다.
