박현웅 교수 연구진, 초저가 광촉매 개발
수소연료 상용화 한발짝 더
[한국에너지신문] 박현웅 경북대 교수<사진> 연구진이 구리와 알루미늄을 이용해 수소 연료를 초저가 고효율로 생산할 수 있는 광촉매를 개발했다. 이번 연구는 한국이산화탄소포집및처리연구개발센터가 지원해 수행한 과제다.
박 교수팀은 전기증착법으로 구리와 알루미늄을 이용해 개발한 광촉매에 햇빛을 비추면, 광촉매에서 생성된 전자 모두가 물에서부터 수소를 만든다.
현재까지 발표된 광촉매를 이용한 수소 연료 생산 연구는 광촉매 상단에 백금(Pt), 루테늄(Ru) 등 귀금속을 결합시킨 복합 소재를 활용했다. 이들 귀금속은 전자 전달 효율은 우수하지만, 값이 비싸 실제 활용에 한계가 있다.
대안으로 주목 받고있는 구리 계열 광촉매는, 주로 섭씨 1000~1400℃ 이상의 고온에서 합성되지만 합성된 소재는 전하 전달 능력이 떨어져 수소 발생 효율이 낮다.
박 교수팀은 상온 상압 전기증착법을 이용해 구리-알루미늄(CuAlO2) 광촉매를 손쉽게 제작하는 데 성공했다. 합성된 필름 형태의 구리-알루미늄 광촉매는 전자전달 효율이 100%다.
연구 결과는 에너지, 재료 분야의 권위 있는 학술지인 ‘재료화학 저널(Journal of Materials Chemistry A)’ 6월호 표지논문으로 게재됐다.
박 교수는 “이번 연구를 통해 국내 수소 연료 시장 활성화를 견인하는 동시에 인공광합성 연구가 세계 최고 수준으로 발돋움하는 계기가 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
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