[그림1] 개발된 촉매를 이용해 수소를 생산하는 모습 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환 단장 연구팀이 재활용이 가능한 고효율 광촉매를 개발했다. 이를 통해 수소 생산 효율을 기존보다 50% 이상 높일 수 있을 전망이다. 22일 IBS에 따르면 현 단장 연구팀은 남기태 미래소재디스커버리 d-오비탈 제어소재 연구단장, 김형준 KAIST 교수팀과 공동으로 진행한 연구에서 세계 최초로 우리 몸의 효소와 작동원리가 유사한 불균일촉매를 개발했다. 연구팀은 광촉매인 이산화티타늄(TiO2) 나노입자 위에 구리 원자를 올림으로써 효소처럼 작동하는 단원자 구리·이산화티타늄 촉매를 만들었다. 이를 통해 개발된 촉매가 효소와 마찬가지로 구리와 이산화티타늄이 상호 전자를 주고받고 구조를 변화시켜 효소와 유사하게 촉매반응에 참여한다는 것을 규명했다. 또 개발된 촉매를 햇빛을 이용해 물에서 수소를 생산하는 반응에 적용해, 전달받은 빛의 40% 이상을 수소전환반응에 사용하는 고효율 수소생산 성능을 확인했다. 값비싼 백금 대신 구리를 사용해 경제적이며, 반응에 쓰인 불균일촉매는 재활용할 수 있어 친환경적이라는 장점도 있다. 개발된 기술은 고효율·저비용·친환경성을 모두 갖춘 것으로 평가된다. 현 단장은"햇빛을 이용해 물에서 수소를 생산하는 광촉매반응에 개발된 촉매를 적용하면 친환경 에너지인 수소를 상온·상압에서도 안정적이고 높은 효율로 제조할 수 있게 됐다"고 말했다. 이번 연구 성과는 23일 재료분야 최고권위의 학술지 네이처 머터리얼스(Nature Materials) 온라인판에 게재됐다. 주재현 기자
기초과학연구원 (IBS)에 따르면 나노입자연구단 현택환 단장 연구팀은 남기태 미래소재디스커버리 d-오비탈 제어소재 연구단장, 김형준 KAIST 교수팀과 공동 연구에서 세계 최초로 우리 몸의 효소와 작동원리가 유사한 불균일촉매 즉 재활용이 가능한 고효율 광촉매를 이용해 수소 생산율을 기존보다 50% 이상 높일 수 있게 됐다.