미래창조과학부는 글로벌프런티어사업의 멀티스케일에너지시스템연구단 지원을 받은 서울대 이종협 교수팀이 햇빛을 이용해 물에서 수소를 생산하는 신개념 기술 개발에 성공했다고 15일 밝혔다.
이종협 교수 |
지금까지의 연구는 태양광 중 일부(4%)를 차지하지만 빛의 세기가 큰 자외선을 이용해 수소를 생산하는데 치중했다. 자외선 양이 극히 적어 수소 생산의 원척적 한계에 부딪혀 가시광선을 활용한 대량 생산 기술이 요구되고 있었다.
연구진은 금 입자에 2개의 나노소재를 붙인 3성분계 나노구조체를 개발해 입자에서 발생한 열전자의 수명을 획기적으로 향상시키는데 성공했다. 기존의 금 나노입자 촉매에 비해 무려 74배 많은 양의 수소를 생산하게 된 것이다.
특히 새롭게 개발된 나노구조체는 물에서 수소 대신 전기에너지도 친환경적으로 얻을 수 있어 태양광에너지 전환분야에서도 활용도가 매우 높을 것으로 평가받고 있다.
400 nm 파장 이상의 가시광 조사조건에서 시간에 따른 광촉매적 수소 생산량. |
이종협 교수는 “이번 연구결과는 기존의 에너지 생산 시스템을 혁신해 청정에너지 기반 산업에 기여할 수 있을 것으로 전망된다”며 “향후 에너지 저장기술이 더 발전되면 외부로부터 전기나 연료주입 없이 가전기기나 자동차도 물만으로 작동 시킬 수 있을 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 독일에서 발간하는 세계적 권위의 학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte chemie)’에 지난달 28일자 온라인에 게재됐으며, 혁신적인 연구결과와 태양광에너지 전환분야의 파급효과를 인정받아 주목받는 논문인 ‘핫페이퍼(Hot Paper)’로도 뽑혔다.
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