포스텍, 수소 생산효율 높이는 기술 개발

(아주경제 조현미 기자) 교육과학기술부는 포스텍(포항공과대) 이재성 교수팀이 태양 빛을 이용한 수소 생산 효율을 높이는 방법을 개발했다고 1일 밝혔다.

이 교수팀은 햇빛을 받으면 물을 전기분해해 수소와 산소로 만드는 광촉매 전극의 전자 손실을 줄이는 방법으로 생산 효율을 크게 높였다.

광촉매 전극에는 주로 햇빛의 가시광선을 많이 흡수하면서 저렴하고 대량생산할 수 있는 재료를 쓴다.

대표적인 재료가 비스무스 바나데이트다.

이 재료는 넓은 영역의 빛을 흡수하는 대신 전자의 수소 전환 효율이 낮다는 단점이 있다.

이 교수팀은 비스무스 바나데이트에 산화텅스텐을 접합시켜 이런 단점을 극복했다.

연구 결과 이종접합(heterojunction) 광촉매 전극은 기존의 산화텅스텐 광전극보다 수소 전환 효율이 74% 가량 높았다.

광촉매 전극의 표면 입자를 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ)급 크기의 막대 형태로 만들자 성능이 기존 광전극에 비해 4배까지 올라갔다.

이 교수는 “이 같은 연구가 지속되면 2020년께 양질의 수소를 경제적으로 대량생산할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 성과는 에너지·환경 분야의 최고 학술지인 ‘에너지 앤 인바이런먼털 사이언스(Energy and Environmental Science)’와 나노기술·재료 분야의 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’에 실렸다.