에너지 변환형 물 분해 광촉매 개발

전문가 제언

○ 인류가 문명을 발전시키고 유지해오는 데 사용한 원동력은 주로 화석연료의 연소로부터 생긴 에너지에서 얻은 것이다. 이제 화석연료의 매장량도 많이 남지 않아서 이에 대신할 에너지원을 찾아야 한다.

○ 화석연료를 대체하기 위한 방법으로 원자력 에너지를 이용하고 있으나 그에 대한 찬반 이론이 끊이지 않고 있으며 이것 또한 유한한 자원을 이용한다는 면에서는 한계가 있을 듯싶다.

○ 대체에너지로 개발되고 있는 것 중에는 풍력, 조력, 태양에너지 등을 들 수 있다. 그 중 태양에너지가 가장 많은 관심을 보이고 있다. 태양에너지를 이용하는 방법에는 태양열을 직접 이용하는 방법, 태양열을 이용하여 전기에너지로 바꾸는 방법 그리고 태양전지를 통하여 전기에너지로 변환하는 방법 등 여러 가지 방법이 이용되고 있다. 그러나 전기 에너지는 저장이 되지 않으므로 태양에너지를 이용하여 에너지가 얻어지더라도 저장하려면 화학에너지 등 다른 형태의 에너지로 바꾸어야 한다.

○ 수송과 저장이 비교적 간편한 수소는 청정에너지로 관심을 받고 있다. 수소를 생산하고 저장하는 방법도 다양하게 연구되고 있다. 수소를 생산하는 방법 중에서 가장 친환경적인 방법이 물의 전기분해일 것이다. 물을 전기분해하면 산소와 수소가 생성된다. 물을 전기분해할 때 공급할 에너지로서는 무궁무진한 태양에너지가 가장 바람직하다.

○ 이산화티타늄을 광촉매로 사용하면 태양에너지에 의하여 물을 분해할 수 있으나 이산화티타늄은 자외선에 의해서만 전자가 여기 되어 반응이 진행되었다. 이것을 산질화물로 바꾸면 응답 파장이 장파장 쪽으로 이동하지만 결정성에 문제가 있다. 본 연구에서 각각으로 는 밴드 갭이 넓은 ZnO와 GaN가 고용체를 형성하면 가시광선으로도 물을 분해하여 수소를 생산할 수 있다는 연구결과를 소개하였다. 앞으로 태양광 중에서 더욱 넓은 파장 범위의 빛을 이용할 수 있는 재료를 개대해 본다.

저자

T. Takata

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

45(7)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

512~517

분석자

김*훈

분석물

• 에너지 변환형 물 분해 광촉매 개발.pdf [443,512 byte]

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