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햇빛만으로 수소생산 한다

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햇빛만으로 수소생산 한다

2011.12.25 00:00
국내 연구진이 물과 햇빛 만으로 수소를 생산할 수 있는 방법을 개발했다. 명지대 화학과 황성필 교수팀은 실리콘 웨이퍼를 이용해 물과 햇빛만으로 수소를 만들 수 있는 방법을 개발했다고 25일 밝혔다. 수소는 환경오염 걱정이 없는 청정에너지이지만, 이를 생산하는데 에너지가 많이 투입된다. 특히 천연가스나 물을 분해할 때 필요한 에너지를 얻기 위해 가스나 석탄, 우라늄 같은 연료가 쓰이기 때문에 ‘친환경 연료가 아니다’란 지적을 받아왔다. 연구팀은 실리콘웨이퍼 표면에 굵기 100nm(나노미터, 1nm=10억분의 1m), 길이 20μm(마이크로미터, 1μm=100만분의 1m)의 무수히 많은 나노선을 만든 뒤, 이 웨이퍼를 물에 넣고 햇빛을 쬐어주면 나노선 위쪽에서 수소가 분리돼 나온다는 사실을 발견했다. 국내외 여러 과학자들이 햇빛만으로 수소를 생산하는 방법을 연구하고 있다. 기존에는 타이타늄옥사이드와 실리콘 두 물질을 섞어 웨이퍼 형태로 만들어 쓰는데, 이 방법으로는 수소 생산 효율이 낮고 웨이퍼 가격도 비싸져 수소 생산단가가 높아진다. 황 교수는 “화학약품으로 표면을 녹이는 ‘식각’으로 나노선 이외의 부분을 제거한 다음 여기에 백금입자 등을 소량 첨가하자 수소 생산 효율이 높아졌다”고 말했다. 이번에 황 교수팀이 개발한 방법으로는 수소 생산량이 기존의 두 배 이상 늘었다는 설명이다. 황 교수는 “추가연구를 통해 효율을 더 끌어 올리면 충분히 수소를 대량으로 생산할 수 있는 방법이 될 것”이라며 “햇빛이 강한 열대지방에서 수소를 만들어 한국으로 가지고 온다면 효율을 더 높일 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 나노과학 권위지 ‘나노레터스’ 온라인판 최신호에 실렸다.

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