식물을 활용해 대기 중 이산화탄소를 줄일 수 있는 최적 조건을 국내 연구진이 실험을 통해 규명했다.
전북대학교 환경공학과 백기태 교수 연구팀은 식물의 광합성을 활용해 이산화탄소를 흡수하는 ‘탄소 생물학적 고정’ 과정에서 가장 효율적인 환경 조건과 한계를 확인했다고 밝혔다.
이번 연구는 전북대 대학원 환경에너지융합학과 정원균 박사과정생이 주도했으며, 연구 성과는 친환경·지속가능 기술 분야 국제 학술지 'Advanced Sustainable Systems' 2026년 2월호 표지논문으로 선정됐다.
연구팀은 실험을 통해 이산화탄소 농도와 영양분 공급, 온도 등이 식물의 성장과 탄소 흡수 능력에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과 이산화탄소 농도가 증가할수록 식물의 성장률과 탄소 전환 효율이 높아졌으며, 특히 2000ppm 농도에서 광합성과 탄소 흡수 효과가 가장 높은 것으로 나타났다.
하지만 3000ppm 이상의 고농도 환경에서는 오히려 광합성이 감소하는 현상도 확인됐다. 연구팀은 이를 ‘CO₂ 과포화 저해 효과’로 설명하며, 일정 농도를 넘어서면 탄소 고정 효율이 떨어질 수 있음을 실험적으로 입증했다.
정원균 박사과정생은 “이번 연구는 미래 기후 환경에서 식물을 활용한 탄소 제거 기술의 가능성과 한계를 동시에 확인한 결과”라며 “고농도 이산화탄소 환경에서도 영양분 공급과 온도 관리가 적절히 이뤄지면 식물의 탄소 제거 능력을 높일 수 있다”고 말했다.
백기태 교수는 “식물을 이용한 생물학적 탄소 고정 기술은 친환경 탄소 저감 방법 중 하나”라며 “이번 연구에서 제시된 환경 조건은 향후 고효율 탄소중립 시스템 설계와 실증 연구의 기초 자료가 될 것”이라고 설명했다.
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