전 세계 전력소비의 19%를 차지하는 조명 전력을 재활용해 청정 수소를 수확할 수 있는 길이 열리게 됐다.
UNIST는 에너지화학공학과 장지현(사진) 교수팀이 효율적인 광전극과 수소 생산 촉매를 결합해 LED 조명하에서 수소를 생산하는 인공 나뭇잎을 개발했다고 19일 밝혔다.
연구팀이 개발한 광전극은 햇빛보다 밝기가 약한 실내조명을 잘 흡수해 전하 입자를 만드는 황화물 소재로 이뤄져 있다.
황화물은 강한 빛에 노출되면 광부식 현상이 일어나는데 약한 실내 조명은 이를 최소화할 수 있다. 연구팀은 빛이 약해 줄어든 전하 입자량을 보완하기 위해 황화물에 이산화티타늄이 접합된 전극 구조를 설계했다.
개발된 인공 나뭇잎은 외부 전압을 걸어주지 않아도 실내조명만으로 119~120마이크로암페어(㎂/㎠)의 광전류를 기록했으며, 12시간 후에도 초기 성능의 94%를 유지했다.
또 수소 생산 촉매인 3차원 니켈은 값싸고, 잉크처럼 찍어낼 수 있어 상용화에 필요한 크기로 쉽게 제작할 수 있다.
장지현 교수는 “이번 연구로 실내에서 버려지던 빛을 수소 생산의 에너지원으로 활용할 수 있음을 확인한 만큼, 향후 수소 분리·회수 기술을 보완해 나갈 계획”이라고 설명했다.
이다예기자 ties@ksilbo.co.kr
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