물에서 수소에너지 분해, 대량 생산 광촉매기술 개발

서울대 이종협 교수팀

햇빛을 통해 물을 분해하는 광합성 원리로 청정 에너지원인 수소를 대량생산할 수 있는 광촉매 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

서울대 이종협 교수(화학생물공학부·사진) 연구팀은 햇빛의 가시광선에 반응하는 두 광촉매(황화카드뮴, 탄소 첨가 이산화티탄)를 하나의 나노 입자(10억분의 1m)로 묶고 여기에 가시광선을 쪼여 물에서 수소(H)를 분해하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

연구팀은 가시광선에서도 전자를 잘 받아들일 수 있는 특성을 지닌 ‘탄소 첨가 이산화티탄’과 자유전자를 쉽게 제공하는 황화카드뮴을 마치 농구공 위에 삶은 계란 반쪽을 얹은 것과 같은 형태로 결합, 나노입자를 만들었다. 가시광선을 받으면 이산화티탄에서 자유전자가 생성되고, 이 전자가 물의 수소와 산소 분자를 쪼개 수소를 만든다. 연구팀이 합성한 인공광합성 나노입자는 기존 방법에 비해 5배 이상 많은 수소를 생산해 냈다.

이 교수는 “이 기술을 응용하면 별도의 수소 연료를 차에 싣지 않고도 햇빛과 물만으로 자체적으로 수소를 생산, 에너지원으로 사용할 수 있는 진정한 의미의 태양에너지 자동차 등을 만들 수 있다”고 설명했다.

송민섭 기자