기존대비 오염수 정화 효율이 2배 이상 개선된 광촉매가 개발됐다.
한국기초과학지원연구원(원장 정광화) 물성과학연구부 이주한, 이현욱 박사 연구팀은 충남대학교(총장 정상철) 이영석 교수, 이순창 연구원(박사 과정)과 공동으로 황이 도핑된 나노튜브 모양의 친환경 이산화타이타늄(TiO2) 광촉매 재료를 제조하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
이 연구결과는 국제학술지 네이처-사이언티픽 리포츠지 온라인판에 게재됐다.
광촉매는 빛을 받아 오염물질을 분해시키는 등 정화기능을 가진 촉매다. 연구진은 이 친환경 이산화타이타늄을 이용해 오염된 물을 인체에 무해한 수준까지 정화할 수 있다고 설명했다.
연구진은 세계 처음 이산화타이타늄을 나노튜브 구조체로 만들어 황을 도핑하는 방법으로 가시광에서 광화학반응을 최대로 끌어 올렸다. 기존의 광촉매는 자외선 영역만 이용하는 광 반응시 태양광에너지의 활용도가 4% 미만이었다. 하지만 이 광촉매는 가시광 에너지 흡수 대역을 획기적으로 늘려 기존대비 11배가 넘는 46%까지 태양광에너지를 활용할 수 있다.
이주한 박사는 “기존의 상용 이산화타이타늄 재료와 비교해 광촉매 효율을 두 배 정도 개선한 것으로 보면 된다”며 “인간에게 무해한 수준의 물정화가 가능하다는 것을 확인했다”고 설명했다.
이영석 충남대 교수는 “앞으로 수처리 공정에서 핵심적인 단가 감소 및 효율 증진을 위해 탄소 신소재와의 융합이 중요하고, 상용화를 위해선 그 방향으로 연구를 더 해야 할 것으로 본다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
