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새로운 광 여기공정의 고감도 가시광선 광촉매

전문가 제언: ○ 일본 신에너지산업기술개발기구(NEDO)는 광촉매 관련 제품의 시장 확대를 위한 광촉매 연구개발을 위해 2007년부터 5개년 프로젝트를 수행하였는데 이는 광촉매 연구결과를 기업들이 활용하여 새로운 광촉매 시장을 창출토록 하기 위한 것이다. NEDO의 프로젝트에서는 가시광선 응답 광촉매재료를 개발하였는데 이는 계면전하이동과 다중전자 환원반응의 새로운 동작원리로 작동된다.

○ 새로 만든 가시광선 응답 광촉매는 새집증후군을 발생시키는 휘발성 유기화합물과 관련 알러지의 제거에 사용할 수 있고 또한 바이러스나 세균에 의한 감염 위험성을 저감시킬 수 있는 항바이러스나 항세균제에 응용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 대표적인 가시광선 광촉매는 산화티탄(TiO2)이며 상용화되고 있는 광촉매의 거의 대부분이 산화티탄이나 그 화합물이다.

○ 안료용으로는 가능하면 빛에 반응하지 않도록 처리된 산화티탄이 이용되고 있지만 광촉매의 경우는 반대로 광반응을 되도록 많이 일으킬 수 있는 산화티탄이 요구된다. 산화티탄이 빛을 흡수하면 그 표면에서 광촉매반응이 일어난다. Cu(Ⅱ)-TiO2나 Fe(Ⅲ)-TiO2는 가시광선 조명에서도 산화분해를 나타낸다.

○ 항균이나 항바이러스 효과도 세균이나 바이러스를 구성하는 단백질이나 핵산 유기물을 광으로 분해 반응시켜 산화분해활성의 촉매가 되도록 하는 것으로서 항균이나 항바이러스 효과를 기대할 수 있다. 이의 실용화를 위해서는 야간에도 기능할 수 있도록 어두운 곳의 항균이나 항바이러스 활성을 갖도록 하는 것이 대단히 중요하다.

○ 우리나라에서도 광촉매를 이용한 환경 정화는 자연에너지의 이용에 따른 에너지절약, 유지보수비 절감, 환경부하 저감 등의 장점이 있기 때문에 다양한 분야에서 광촉매가 응용되고 있다. 특히 최근에는 가시광선 반응 광촉매를 개발하여 반도체 등에 활용하기 위해 대학 및 연구소 등을 중심으로 활발한 연구개발이 진행되고 있으며 그 수준도 거의 선진국 수준에 다다른 것으로 평가되고 있다.

저자: Masahiro Miyauchi and Kazahito Mashimoto
자료유형: 학술정보