국내 연구진, 햇빛·물로 수소 대량 생산 '기존 74배' (09.15)

이종협 서울대 교수팀, 친환경 에너지 생산시스템 실마리 제공

 

 

 

▲ 이종협 서울대 교수팀이

햇빛의 가시광을 이용해 물

에서 기존방식보다 74배 더

많은 수소를 생산하는데 성

공했다. <사진=미래부 제공>

 

 

국내 연구진이 햇빛을 이용해 수소를 대량 생산하는 기술개발에 성공했다.

미래창조과학부(장관 최양희)는 이종협 서울대 교수팀이 햇빛의 가시광을 이용해 물에서 기존 방식보다 74배나 더 많은 수소를 생산하는데 성공했다고 15일 밝혔다.

연구 결과는 독일에서 발간하는 학술지 앙게반테 케미에 지난 8월 28일자로 온라인에 게재됐다. 또 태양광에너지 전환분야의 파급효과를 인정받아 가장 주목받는 논문인 '핫페이퍼(Hot Paper)'로도 뽑혔다.

환경오염과 지구온난화로 햇빛을 활용해 물에서 수소를 생산하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 지금까지 대부분의 연구는 자외선을 이용해 수소를 생산하는데 치중했지만 자외선은 빛의 세기는 큰 반면 양이 극히 적어 수소 생산의 원천적 한계에 부딪혔다. 이에 태양광의 대부분을 차지하는 가시광선을 활용해 대량의 수소를 생산할 수 있는 기술개발이 요구되고 있다.

이종협 교수팀은 금 입자에 주목했다. 2개의 나노소재를 붙인 3성분계 나노구조체를 개발해 금 입자에서 발생한 열전자의 수명을 획기적으로 향상시키고 기존의 금 나노입자 촉매에 비해 무려 74배 많은 양의 수소를 생산했다. 매우 저조하다고 알려진 금 나노입자를 활용한 수소생산효율과 실용성의 한계를 깬 것이다.

새롭게 개발된 나노구조체는 물에서 수소 대신 전기에너지도 친환경적으로 얻을 수 있기 때문에 태양광에너지 전환분야에서 활용도가 매우 높을 것으로 평가받고 있다.

이종협 교수는 "이번 연구결과는 기존의 에너지 생산 시스템을 혁신하여 청정에너지기반 산업에 기여할 수 있을 것으로 기대될 뿐만 아니라, 향후 이 기술의 시스템화와 함께 에너지저장기술이 더 발전되면 외부로부터 전기나 연료주입 없이, 가전기기나 더 나아가 자동차도 물만으로 작동 시킬 수 있을 것"이라고 전망했다.

 

 

 

▲ 400 nm 파장 이상의 가시광 조사조건에서 시간에 따른 광촉매적 수소 생산량 그래프.<이미지=미래부 제공>