태양에너지의 수소 전환 효율이 5% 벽을 넘었다.
이재성 UNIST 교수(나노생명화학공학) 연구팀은 나노합성 기술을 활용해 전기 전도도를 높인 새로운 산화철 전극을 개발하고, 이를 이용해 태양광의 수소전환효율을 5.3%까지 끌어 올리는데 성공했다.
태양광의 수소 전환효율은 정해진 면적에 도달하는 태양에너지 중 수소 생산에 쓰인 비율을 말하며 5% 이상 달성은 세계 처음이다.
이재성 교수는 “기술 실용화를 위해서는 10% 이상의 전환 효율이 필요하다. 이번 연구 결과는 그간 심리적 장벽이던 5%를 넘어 10%로 갈 수 있는 길을 제시한 중요 이정표”라고 말했다.
이 교수의 이번 태양광의 수소 전환 효율은 현재까지 최고 기록으로 인정돼 온 그라첼 스위스 로잔느 공대 교수의 전환 효율 4.2%를 능가한 것이다.
연구팀은 나노 합성 기술을 이용해 벌레 모양의 독특한 형상을 가진 산화철을 생산했다. 여기에 미량의 백금을 도핑하고, 코발트 포스페이트를 보조 촉매로 사용해 광촉매 내 전하의 이동성을 대폭 향상시키는 방법으로 태양광의 수소 전환 효율을 높였다.
이 교수는 “낮은 효율이 광촉매 기술 상용화의 최대 걸림돌이었다. 이번 기술 개발로 미래 수소 제조 기술의 상용화를 크게 앞당길 수 있게 될 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 지원 아래 도멘 도쿄대 교수와 국제 공동연구로 추진됐다.
연구 결과는 사이언티픽 리포트 9월 17일자 인터넷 속보로 게재됐다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
