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첨단기술정보

상온 광촉매반응에 의한 수소생산

전문가 제언: ○ 태양 빛으로 물을 분해하여 수소를 얻는 방법은 지속가능한 에너지를 얻는데 매우 중요하지만 현재까지는 많은 난점이 있어 큰 진전을 보이지 못하고 있는 분야이다.

○ 이 총설에서는 광촉매 반응에 의한 수소 생산의 문제점을 제시하고 저자들의 연구결과에 중점을 두고 sacrificial reagent(SR)로 메탄올을 사용한 광촉매 시스템, 즉 메탄올의 광-개질(photo-reforming)을 주로 설명하였으나 아직 실용화와는 큰 거리를 두고 있다.

○ 반도체 광촉매를 이용하는 방법에서 해결하여야 할 것은 빛에 의하여 생성된 e-(CB)와 h+(VB)의 분리 및 재결합 억제, 반응에서 생긴 H2와 O2의 역반응 문제, TiO2와 같은 반도체에서는 띠 간격이 넓어 자외선을 사용하여야 하므로 물 분해에 맞는 띠 간격을 조정하는 문제들이 집중적으로 연구되어야 할 것이다.

○ 국내에서는 정부의 21C 프론티어 사업 중 하나로 수소에너지 사업단이 설립되어 출연 연구기관과 대학에서 활발한 기초연구가 수행되고 있다.

○ 여기에서 설명한 귀금속 담지, SR과 같이 전자-주개 사용은 물론 양이온/음이온의 도핑, 금속이온의 첨가, 광증감제 사용, 복합 반도체, 광-부식 및 화학적 안정성, 반응 시스템 등 다양한 연구가 필요할 것이다.