햇빛 이용해 수소 대량 생산 기술 개발

햇빛 이용해 수소 대량 생산 기술 개발

 

대구경북과학기술원(DGIST) 에너지 공학 전공 유종성 연구팀이 태양광을 이용해 수소를 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 2018년 09월 27일 밝혔다. 태양광을 이용해 물을 산소와 수소로 효율적으로 분해할 수 있는 신개념 촉매를 합성하는데 성공했다. 최근 대기오염, 지구 온난화 등 환경 문제가 심화되면서 친환경 차세대 에너지원으로 수소가 주목받고 있다. 이에 따라 전세계 연구자들은 태양광과 광촉매를 활용해 물을 분해함으로써 수소를 얻기 위한 연구를 진행하고 있다.

 

유종성 교수팀과 미국 캘리포니아 주립 대학 버클리 캠퍼스 사무엘 마오 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 광촉매이다. 연구팀이 개발한 광촉매는 수소 생성을 위해 사용하던 기존 이산화티타늄 광촉매 보다 밴드갭을 줄여 약 4배 높은 활성도를 70일 이상 안정적으로 유지할 수 있다.

 

기존 광촉매와 달리 가시광선에도 감응해 수소 생산 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 화석 에너지를 대체할 수 있는 안정적인 수소 에너지 생산 환경을 조성하는데 앞장서겠다”고 말했다.