국내 연구진이 나노입자 표면적을 극대화 시킨 나노숲 구조체를 이용해 기존 보다 1000℃ 이산 낮은 온도(약 200℃)에서 촉매 재생을 통한 열화학적 방법으로 수소를 생성하는 기술을 개발했다.
광주과학기술원(GIST, 총장 문승현)은 신소재공학부 윤명한 교수팀이 경기대 주상현 교수팀, 울산과학기술원(UNIST) 곽상규 교수팀과 함께 금속산화물 나노구조체인 `나노숲`과 극자외선을 이용해 나노소재의 안정성을 유지하면서 낮은 온도(200℃)에서도 열화학적 수소 생성이 가능한 시스템을 개발했다고 28일 밝혔다.
연구팀은 산화주석 나노선 지지체 위에 용액 공정 기반 산화철 나노입자를 균일하게 형성한 나노숲 구조를 만들어 반응 표면적을 극대화하면서도 나노 입자가 덩어리로 변하는 소결현상을 최소화 했다. 이런 나노숲 효과로 수소 생성 반응이 평면 나노 구조보다 1.5배 이상 빠르게 진행했다.
금속산화물에서 산소를 떼어내는 환원 과정에 필요했던 1000℃ 이상의 고온 열처리 대신 극자외선을 1시간 동안 쬐어주는 빛과 열처리를 진행해 약 200℃ 온도 공정에서도 나노 구조체 표면의 산소원자결합이 가능하다는 사실을 보여?다.
윤명한 교수는 “이번 연구성과는 나노 소재 기술과 광 활성화를 접목한 새로운 금속 산화물 환원법을 개발한 것”이라면서 “나노소재를 이용하는 신재생 에너지 생성 연구 분야에 다양하게 활용될 것”이라고 발했다.
대전=김순기기자 soonkkim@etnews.com
