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| 경북대 박현웅 교수.(사진제공=경북대학교) |
경북대 박현웅 교수(38, 공과대학 에너지공학부) 연구진은 29일 태양광을 흡수해 전기를 생성하는 실리콘 반도체를 이용, 물속에 용해된 이산화탄소를 액체연료인 포름산 전환에 성공했다.
연구팀은 p-형 반도체 실리콘을 나노 크기 직경을 갖는 원기둥 형태로 제작해 태양광 흡수율을 높이고, 실리콘 원기둥의 표면에 주석(Sn) 나노입자를 결합, 포름산의 생산 효율을 획기적으로 높이는 데 성공했다.
현재 사용되는 분말형태의 촉매는 에너지 전환 효율이 낮을 뿐만 아니라 생성된 포름산 분리에 필요한 장치를 추가적 설치하는 단점이 있다.
하지만 이번 전극형태 촉매 개발로 에너지 전환 효율을 높이면서 추가 분리 장치 없이 포름산을 효과적 회수케 됐다.
개미에서 발견된 천연물질 포름산은 생물학적인 과정을 통해 쉽게 분해돼 유독성 화학물질의 대체 물질로 섬유, 식품, 제약 산업에 폭넓게 사용된다.
연구결과는 에너지 분야 세계적 학술지인 어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials, IF: 14.385) 8월호 표지논문으로 게재됐다.
경북대 박현웅 교수는 “이 연구는 태양광과 물, 이산화탄소를 사용해 에너지를 만든다는 점에서 식물의 광합성 원리와 유사하다. 이러한 인공광합성 연구는 현재 전 세계적으로 주목받고 있지만, 아직 초기 단계로 에너지 전환 효율은 극히 미미하다”며 “본 연구실은 현재 새로운 형태의 값싼 복합금속촉매를 개발하고 있다. 개발 중인 복합금속산화물은 포름산 생성 효율을 세계 최고 효율보다 무려 5배 이상 올릴 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
