가시광선으로 물 분해 기술 개발

UNIST 백정민 교수 등 공동연구팀, 수소 생산효율 향상 기대

국내 연구진이 햇빛의 대부분을 차지하는 가시광선을 흡수해 물을 수소와 산소로 분해하는 '메타물질 광전극'을 개발했다. 기존에 발표된 자외선 기반의 광전극보다 수소 생산 효율을 높일 것으로 기대된다.

UNIST(총장 정무영)는 백정민 신소재공학부 교수(사진)팀이 이헌 고려대학교 교수(신소재공학부), 신종화 KAIST 교수(신소재공학과), 이재성 UNIST 교수(에너지및화학공학부)와 공동으로 햇빛을 이용해 물을 분해하는 새로운 광전극을 개발했다고 1일 밝혔다.

연구팀이 개발한 광전극을 물에 넣으면 태양빛을 받아들여 수소와 산소로 분리해낸다. 이 광전극은 자연계에 존재하지 않는 성질을 가진 인공물질인 '메타물질'을 활용했다. 이 물질은 '금속-유전체-금속' 구조로 금 필름을 맨 아래층에 깔고, 가운데에는 전기를 유도하는 유전체인 이산화티타늄 필름을, 위층에는 금 나노입자를 올린 형태로 개발됐다. 이렇게 만든 구조물 안쪽에는 기존 이산화티타늄 박막 기반 광전극보다 2.3배 이상 늘어난 전류가 흘렀으며, 전체 전류 중 25% 이상이 가시광 영역의 태양에너지를 흡수한 것으로 나타났다.

남도영기자 namdo0@