'인공 나뭇잎'에 쓰이는 광촉매 기술 개발

포스텍·울산과기원 연구팀 "효율 높고 친환경적"

국내 연구진이 효율이 높고 친환경적인 '인공나뭇잎' 핵심기술을 개발했다.

한국연구재단은 포스텍 용기중·장현명 교수와 울산과학기술원 이재성 교수 공동연구팀이 인공 나뭇잎에 쓰이는 나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ) 크기의 광촉매를 개발했다고 30일 밝혔다.

인공 나뭇잎은 자연계 나뭇잎의 광합성 반응을 모사한 인공 광합성 시스템이다.

광전기화학 반응을 이용해 물을 분해하고 수소를 얻거나, 이산화탄소를 유용한화학 연료로 합성할 수 있다.

최근 지구 온난화 등 환경오염 문제와 미래 에너지 문제를 해결할 기술로 주목받고 있다.

인공 나뭇잎 시스템의 효율을 높이기 위해서는 비표면적이 넓은 나노구조 광촉매(빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질) 개발이 필수적이다.

연구팀은 비용이 적게 들면서도 대면적 합성이 가능한 용액합성법을 이용해 브루카이트 나노 광촉매를 합성하는 데 성공했다.

브루카이트는 자연적으로 희귀하고 합성이 어려운 결정구조로 돼 있어 관련 연구가 거의 이뤄지지 않았다.

연구팀은 나노 총알 모양의 브루카이트를 기판 위에 직접 합성해 냈으며, 수소를 도핑(doping·불순물을 넣어 특성을 바꾸는 기술)해 전기적 특성을 높였다.

용기중 교수는 "브루카이트 광촉매를 이용해 인공 광합성의 수소 생산 효율을높일 수 있고, 친환경적이어서 앞으로 대체에너지 생산과 오염물질 분해 등에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부(한국연구재단) 기초연구사업(기초연구실)의 지원을받았다. 연구 성과는 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports) 지난 26일자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>