오염물질 제거하는 광촉매 대량생산 기술 개발

기초연·가천대 연구팀, 수소 플라즈마로 친환경 광촉매 제조

국내 연구진이 오염물질을 제거하는 광촉매를친환경적으로 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다.

한국기초과학지원연구원은 이현욱 박사·인하림 연구원과 가천대 이영철 교수공동연구팀이 수소 플라즈마를 이용해 이산화티타늄(TiO₂) 기반 친환경 광촉매 재료를 제조하는 데 성공했다고 20일 밝혔다.

광촉매는 빛을 받아 화학반응을 돕는 물질로, 오염물질을 분해하는 데 사용된다.

이산화티타늄은 대표적인 광촉매 재료로 연구되고 있지만, 태양광 스펙트럼의 4%에 불과한 자외선 영역에만 반응하기 때문에 효율이 낮다는 문제가 있다.

연구팀은 이산화티타늄에 수소를 결합한 H-TiO₂광촉매를 개발, 흡수 영역을 태양광 스펙트럼의 대부분으로 넓혔다.

기존 H-TiO₂광촉매 공정에는 고온·고압의 열처리가 필요했지만, 연구팀은 저압 플라즈마에 수소 가스를 주입한 수소 플라즈마를 이용해 가시광선까지 반응할 수있는 넓은 표면적을 가진 광촉매를 개발하는 데 성공했다.

열에너지나 화학물질을 사용할 필요 없이 상온공정에서 실험하기 때문에 친환경적이고, 효율도 기존 광촉매보다 4배 이상 높다.

앞으로 태양광을 이용한 수처리 기술, 태양전지·리튬전지 재료 등에 활용할 수있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports) 지난 13일자에 실렸다.

기초지원연 이현욱 박사는 "이번에 개발한 광촉매로 오염된 물을 정화한 뒤 세포 독성 실험을 진행한 결과, 인체에 무해한 것으로 나타났다"면서 "앞으로 광촉매재료의 대량생산 공정을 완성하면 친환경 H-TiO₂를 상용화할 수 있을 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>