▲DGIST 에너지공학전공 인수일 교수 ⓒ국제i저널

[국제i저널=경북 석경희 기자] DGIST는 에너지공학전공 인수일 교수 연구팀이 이산화탄소를 메탄이나 에탄처럼 활용 가능한 에너지로 선택해 전환할 수 있는 광촉매 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

이산화탄소 배출량이 증가함에 따라 지구의 온도가 상승하며 지구온난화의 주범인 이산화탄소 감소에 대한 관심이 증가하고 있다.

광촉매 연구에서 주로 밴드갭이 큰 반도체 물질을 많이 사용하고 있으나 다양한 영역의 태양에너지를 흡수하는데 제한적이다. 따라서, 태양에너지 흡수 영역을 증가시키기 위한 광촉매 구조 및 표면을 개선하거나, 전자의 전달이 우수한 2차원 소재를 활용하는 광촉매 연구가 진행 중이다.

인수일 교수 연구팀은 안정적이고 효율적인 방법으로 환원된 이산화티타늄에 그래핀을 씌워 이산화탄소를 메탄(CH4)이나 에탄(C2H6)으로 전환할 수 있는 고효율 광촉매를 개발했다.

연구팀이 개발한 광촉매는 기체상에서 이산화탄소를 선택적으로 메탄과 에탄으로 전환할 수 있다. 메탄 및 에탄 생성량이 각각 259umol/g, 77umol/g을 나타내며 기존의 환원된 이산화티타늄 광촉매 보다 5.2%, 2.7% 높아진 전환율을 나타냈다.

연구팀이 개발한 촉매 물질은 태양광을 이용해 선택적으로 더 높은 차수의 탄화수소계 물질을 생성함으로써 향후 고부가가치 물질 생산 등 다양한 분야에 응용이 가능하고, 지구온난화 문제 및 에너지자원 고갈 문제 해결에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

DGIST 에너지공학전공 인수일 교수는 “상용화가 가능할 정도로 전환율을 높이는 후속 연구를 진행해 이산화탄소 저감 및 자원화 기술 발전에 기여하겠다”고 말했다.

이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 & 인바이러멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)’ 지난달 19일자 온라인판에 게재됐다.

석경희 기자  iij@iij.co.kr

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