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 [뉴시스-2013/09/25]
작성자: KCAP  등록일: 2013-11-25 

UNIST 이재성 교수팀 태양광 수소전환 고효율 달성

 

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UNIST(울산과학기술대학교·총장 조무제)는 이재성(60) 나노생명화학공학 교수 연구팀이 나노 합성 기술을 활용해 전기 전도도가 향상된 새로운 산화철 전극을 개발함으로써 태양광의 수소 전환 효율을 5.3%까지 끌어 올렸다고 25일 밝혔다.

태양광의 수소 전환효율은 정해진 면적에 도달하는 태양에너지 중 수소생산에 쓰인 비율로 생산된 수소의 양을 입사하는 태양에너지의 양으로 나눠서 계산한다.

이재성 교수는 "이 기술의 실용화를 위해서는 10% 이상의 전환 효율이 필요하다. 그러나 이번 연구 결과는 그 간 심리적 장벽이었던 5%의 벽을 깼고 이를 넘어 궁극적으로 10% 효율로 가는 길을 제시하는 이정표로서 중요한 기여를 했다"고 말했다.

이번 태양광의 수소 전환 효율은 현재까지 세계 최고 기록으로 인정되는 스위스 로잔느 공대의 그래첼 교수의 태양광 전환 효율 4.2%를 능가했다.

대표적인 광촉매 재료의 하나인 산화철(Fe2O3)은 값이 싸고 넓은 영역의 빛을 흡수한다. 그러나 전기 전도도가 낮아 광전자를 통한 수소 전환 효율이 낮다는 단점이 있다.

이재성 교수 연구팀은 나노 합성 기술을 이용해 벌레 모양의 독특한 형상을 한 산화철을 얻었다. 여기에 미량의 백금을 도핑하고 코발트 포스페이트를 보조 촉매로 사용해 광촉매 내 전하의 이동성질을 대폭 향상해 태양광의 수소 전환 효율을 증가시켰다.

이재성 교수는 "태양에너지를 수소로 전환하는 효율이 낮은 것이 광촉매 기술 상용화의 최대 걸림돌이다. 이번 기술 개발을 통해 미래 수소 제조 기술의 상용화를 앞당길 수 있는 계기가 될 것"이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단(이사장 이승종)의 A3 Foresight program의 지원으로 UNIST 이재성 교수(60)와 동경대학 도멘(60) 교수의 국제 공동연구를 통해 수행됐고 UNIST 김재영(27) 연구원이 한국과 일본을 오가며 실험을 진행했다.

또 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 및 인공광합성 센터(소장 윤경병)의 지원으로 수행됐다.

이번 연구결과는 네이처 퍼블리싱 그룹이 발행하는 사이언티픽 리포트지 9월 17일 자 인터넷 속보에 게재됐다.
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