태양광을 이용해 수소를 생산하는 광촉매가 국내연구진에 의해 개발됐다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 소재부석연구부 김해진 박사 연구팀이 주도하는 국제공동연구팀이 태양광으로 물을 분해하는 친환경적인 방식의 수소 생산 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
공동연구팀이 이번에 개발한 광촉매는 황하아연 반도체(ZnS) 나노막대기에 생체고분자 물질인 폴리도파민을 나노미터 수준으로 균일하게 코팅한 ‘생체고분자/반도체’ 복합체로써 기존 반도체(ZnS) 촉매 대비 2배 이상의 수소 생산능력과 뛰어난 광안정성을 보였다.
그동안 태양광만으로 물을 분해, 수소를 생산하는 방법은 효율이 저조하고 광안정성도 낮다는 점에서 한계로 지적돼 왔으나 이번에 개발한 광촉매 1g를 이용하면 시간 당 48.5mL의 수소 기체를 생산할 수 있다.
이와 함께 24시간 동안 빛에 노출된 후에도 약 78%의 수소 생산 효율을 유지하는 광안정성을 보였다.
이번 연구는 국가과학기술연구회와 한국연구재단을 통해 이뤄졌으며, 환경 분야 최상위 학술지인 ‘Applied Catalysis B : Envrionmetnal’에 게재됐다.
KBSI 김해진 책임연구원은 “이번 연구는 수소 생성이란 하나의 연구 목적을 위해 서로 다른 분야에 사용되던 소재를 융합해 새로운 가능성을 제시한 것”으로서 “이와 마찬가지로 코로나 팬더믹 상황으로 국제공동연구가 어려워진 현재, 공동의 연구주제 달성을 위해 여러 연구자들이 이전보다 더욱 더 서로 이해하고 노력하며 힘을 합친 결과 이번 성과를 낼 수 있었다는 것이 기쁘다”고 말했다.
