'꿈의 청정에너지' 수소 대량생산 길 열려
포스텍 김종규 교수 연구팀, 햇빛으로 물 분해해 수소 생산하는 나노소재 개발

꿈의 청정에너지로 불리는 수소 대량생산에 한 걸음 더 다가서게 하는 새로운 나노소재가 개발됐다.

  포스텍 신소재공학과 김종규 교수 연구팀은 성균관대 화학공학부 박종혁 교수팀과 공동으로 햇빛을 이용해 물분해 효율을 높인 새로운 나노소재를 개발했다.

  태양광으로 물을 분해해 수소를 만드는 기술은 1970년대부터 연구돼왔으나 태양광의 물분해 효율이 3% 수준으로 매우 낮아 상용화가 사실상 불가능했다. 이에 연구팀은 ‘텅스텐 산화물’을 꼬아 만든 구조에 태양광 흡수율이 높은 ‘비스무스 바나듐 산화물’을 코팅한 물질을 광촉매 소재로 사용, 물분해 효율을 6%까지 끌어올렸다.

  분해 효율이 6%라는 것은 햇빛에서 얻는 태양광에너지가 100일 때 생산할 수 있는 수소에너지가 6이라는 의미다. 태양전지처럼 태양광에너지를 전기에너지로 바꾸면 바로 사용해야 하지만 화학에너지인 수소로 변환하면 휘발유나 LPG처럼 저장과 수송이 가능해져 미래 청정에너지 개발 가능성이 한층 높아졌다.

  이번 연구는 태양광에너지와 물을 이용해 수소를 생산하는 기술의 상용화 가능성을 크게 높였다는 점에서 학계의 주목을 받았다. 이 연구결과는 최근 국제학술지인 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 온라인판에 게재됐다.