수소에너지의 생산효율 높여
세계적인 학술지에 개제됐다
김수영 교수(중앙대 화학신소재공학부) 연구팀이 장호원 교수(서울대 재료공학부) 연구팀과 공동으로 연구를 진행해 수소에너지 생산을 위한 새로운 촉매 기술을 개발하는 데에 성공했다. 이번 연구는 에너지 분야의 세계적인 학술지인 ‘Energy and Environmental Science’에 실렸다.
수소 에너지 생산을 하기 위해선 백금과 같은 값비싼 귀금속 촉매가 필요해 기존엔 비교적 저렴한 P형 실리콘 광전극을 촉매로 대신해 왔다. 하지만 P형 실리콘 광전극은 수소 생산 과정에서 부식이 발생해 효율성이 낮았다.
연구팀은 ‘몰리브덴 이황화물(MoS2) 박막 합성 기술’을 통해 실리콘의 부식을 방지할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발된 신기술은 같은 조건 아래에서 기존 촉매 기술보다 20배 이상 많은 수소에너지를 생산할 수 있으며 촉매의 지속 시간도 비약적으로 향상 시킬 수 있다. 기존 방식은 지속 시간이 약 4시간에 불과한 데 비해 신기술을 적용한 촉매의 지속 시간은 50시간이 넘는다.
이번 연구는 지난 7월 1일 에너지 분야 최고 학술지인 영국 왕실 화학회(Royal Society of Chemistry)의 Energy and Environmental Science에 게재됐다. 해당 학술지는 88개 에너지&연료 분야 학술지뿐만 아니라 225개 환경 과학 분야 학술지 중에서도 피인용 지수가 가장 높은 학술지다. 이번 연구의 Impact Factor(피인용 지수)는 25.427에 이르렀다.
한편 김수영 교수는 이번 연구 결과를 이산화탄소 환원 반응에도 이용할 수 있다고 전했다. 그는 “이번 연구를 통해 대기 온난화의 주범인 이산화탄소를 유용한 자원으로 바꿀 수 있다”며 “기존의 태양 전지, 유기 발광 다이오드 개발에도 널리 활용될 것이다”고 말했다.