‘인공나뭇잎’에서 수소가 “보글보글~”

2016.12.14 19:01

 

이미지 확대하기비스무스 바나데이트(BiVO4)와 산화철(Fe2SO3)를 결합한 인공나뭇잎이 수소를 만들어내는 모습.  - UNIST 제공
비스무스 바나데이트(BiVO4)와 산화철(Fe2SO3)를 결합한 인공나뭇잎이 수소를 만들어내는 모습.  - UNIST 제공

국내 연구진이 산소 대신 ‘수소’를 발생시키는 고효율 ‘인공나뭇잎’을 개발했다. 이재성 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 교수 연구팀은 해조류의 광합성 원리를 모방한 인공나뭇잎 소자의 효율을 큰 폭으로 높이는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

 

인공나뭇잎은 물과 햇빛으로 양분을 만드는 나뭇잎처럼 햇빛을 흡수하는 반도체 광촉매 물질을 물과 접촉시켜 수소 연료를 얻는 기술이다. 

 

연구팀은 깊은 바닷속에서 햇빛의 특정 파장만을 흡수하는 해초류에서 영감을 얻어 고효율 인공나뭇잎을 개발했다. 현재 가장 많이 쓰이고 있는 인공나뭇잎 소재인 ‘비스무스 바나데이트’는 효율이 5% 정도. 연구팀은 단파장을 잘 흡수하는 비스무스 바나데이트에 장파장을 잘 흡수하는 산화철을 결합해 효율을 8%까지 올린 인공나뭇잎을 만들었다.

 

연구진은 이번 연구가 지구온난화의 원인인 이산화탄소 저감에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 인공나뭇잎으로 생산한 수소를 연료로 사용하면 이산화탄소가 발생하지 않는다. 이 교수는 “이 기술의 효율을 한층 더 높여 3년 내 효율 10%를 달성하면 수소에너지 생산 시스템을 만들 수 있다”며 “수소연료전지 자동차에 쓸 수 있는 무공해 수소연료를 값싸게 공급하는 게 목표”라고 말했다. 

 

이 연구 결과는 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 14일자에 게재됐다.

 

 

 

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