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햇빛만 있으면 수소가 펑펑

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2014년 09월 23일 18:00 프린트하기

국내 연구진이 햇빛으로 물을 분해해 수소에너지를 얻을 수 있는 새 나노소재를 개발했다. 수소에너지는 휘발유나 LPG 가스처럼 환경오염을 일으키지는 않지만, 이들처럼 수송하고 저장할 수 있다는 장점이 있다.

 

박종혁 성균관대 화학공학부 교수팀과 김종규 포스텍 신소재공학과 교수팀은 공동으로 텅스텐 산화물로 수소에너지 생산용 광촉매를 만들어 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2일자에 발표했다. 연구팀은 광촉매가 햇빛을 잘 산란시킬 수 있도록 텅스텐 산화물을 꽈배기 모양으로 제조했다. 여기에 물을 분해하도록 전자를 발생시킬 수 있는 물질인 비스무스 바냐듐 산화물을 코팅했다.

 

나노구조체의 모양에 따라 햇빛을 산란시키는 정도는 달라진다. 빛을 잘 산란시키는 부분을 붉은 색으로 표시하면 육각기둥 모양일 때(a) 보다 나선형 구조(d)일 때 빛을 더 잘 산란시킨다는 것을 알 수 있다.  - 미래창조과학부 제공
나노구조체의 모양에 따라 햇빛을 산란시키는 정도는 달라진다. 빛을 잘 산란시키는 부분을 붉은 색으로 표시하면 육각기둥 모양일 때(a) 보다 나선형 구조(d)일 때 빛을 더 잘 산란시킨다는 것을 알 수 있다.  - 미래창조과학부 제공

이번에 연구팀이 제작한 광촉매는 기존 티타늄 금속산화물을 이용한 광촉매보다 수소 생산량이 무려 10배 이상 높았다. 또 물을 분해할 수 있는 효율도 6% 이상으로 개선됐다. 1970년대 부터 햇빛으로 수소를 만들기 위한 광촉매 기술이 연구돼 왔지만 그동안은 효율이 3% 정도에 그쳤다. 하지만 이제 실용화가 가능한 효율 10% 이상 광촉매에 한 걸음 더 다가간 셈이다.

 

박종혁 교수는 “태양에너지를 수소와 같은 화학에너지로 변환하는 기술을 상용화시킬 수 있는 초석이 될 것”이라고 말했다.

 


신선미 기자

vamie@donga.com

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