DGIST, 태양광 이용해 수소 대량으로 생산할 수 있는 기술 개발

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수소를 도핑한 이산화티타늄 광촉매의 수소 도핑 및 수소 생산 매커니즘 모식도

DGIST연구팀이 태양광을 이용해 수소를 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다.

DGIST(총장 손상혁)는 유종성 에너지공학전공 교수팀이 태양광을 이용해 물을 산소와 수소로 효율적으로 분해할 수 있는 신개념 촉매를 합성하는데 성공했다고 27일 밝혔다.

최근 대기오염, 지구 온난화 등 환경문제가 심화되면서 친환경 차세대 에너지원으로 수소가 주목받고 있다. 이에 따라 전세계 연구자들은 태양광과 광촉매를 활용해 물을 분해함으로써 수소를 얻기 위한 연구를 진행하고 있다.

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새로운 수소 생산 광촉매 합성법을 개발한 유종성 DGIST 에너지공학전공 교수

유 교수팀과 사무엘 마오 미국 캘리포니아주립대 버클리캠퍼스 교수팀은 공동으로 마그네슘 하이드리드와 이산화티타늄을 이용한 새로운 광촉매 합성법을 개발했다.

마그네슘 하이드리드와 이산화티타늄으로 된 광촉매 표면에 산소를 제거하고, 그 자리에 다시 수소를 채워 넣음으로써 수소 원자가 도핑된 새로운 광촉매다.

연구팀이 개발한 광촉매는 수소 생성을 위해 사용하던 기존 이산화티타늄 광촉매보다 밴드갭을 줄여 약 4배 높은 활성도를 70일 이상 안정적으로 유지할 수 있다.

또 기존 광촉매와 달리 가시광선에도 감응해 수소생산 한계점을 극복했다. 수소 생산의 효율성과 안정성을 개선함으로써 수소 에너지 대중화에 기여할 것으로 기대된다.

유종성 교수는 “이번에 개발한 광촉매는 기존 수소 생산에 쓰인 광촉매에 비해 성능이 수 배 향상되고. 합성 방법도 간단해 앞으로 수소 에너지 상용화에 큰 도움을 줄 수 있을 것”이라면서 “광촉매 효율과 경제성을 개선하는 후속 연구를 통해 화석에너지를 대체할 수 있는 안정적인 수소 에너지 생산 환경을 조성하는데 앞장서겠다”고 말했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com