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광촉매 필터 및 산화티탄 에어로겔의 개발

전문가 제언: ○ 광촉매는 빛을 받아 화학반응을 촉진시키는 물질이다. 대표적인 반도체 광촉매인 산화티탄은 유해물질의 분해와 친수성 등을 활용하여 방오, 탈취, 공기정화, 수질정화, 항균 등으로 여러 분야에서 응용되고 있다. 산화티탄 광촉매는 분말을 용도에 따라 기재에 코팅하여 사용하고 있다. 광촉매 응용은 주로 자정, 공기정화, 수정화의 3개 분야이다.

○ 광촉매를 활용하여 공기정화에 사용하는 제품의 형태 중의 하나가 필터이다. 광촉매 필터는 제조가 어려웠다. 이는 광촉매가 친화력이 약해서 무기질이나 금속에 코팅하는 경우 쉽게 탈리가 되기 때문이다. 또한 바인더를 사용하는 경우 광촉매 성능이 떨어진다. 유기질 기재에 코팅하는 경우에는 광촉매 반응에 의해 유기물이 분해된다. 광촉매 섬유의 제조는 섬유방사 단계에서 광촉매를 넣는 연입방법과 원단이나 직물제품에 광촉매를 후가공하는 방법이 있다.

○ 이 문헌은 Hasegawa 등이 실리카섬유 표면에 광촉매 활성을 나타내는 각주 상의 산화티탄 제조연구에 관한 것이다. 자외선이 조사되는 광촉매 필터 표면에 산화티탄을 코팅하여 높은 촉매활성과 압력손실이 낮은 산화티탄 고정화 광촉매를 제조하였다.

○ 일본이 광촉매 응용에 대한 연구를 가장 활발하게 하고 있으며, 실용화에 대한 제약을 극복하기 위해 광촉매의 고성능화 연구가 많이 진행되고 있다. 주요 연구 내용에는 하이브리드에 의한 고성능화, 비표면적의 확대, 기재의 구조 및 통기성 향상, 용사법에 의한 NOx 흡착율 향상 등이 있다. 최근 가시광 응답형 광촉매 개발에 대한 연구가 많이 발표되고 있다.

○ 국내도 광촉매 산업에 많은 기업이 참여하고 있다. 제조 보다는 수입제품을 취급하는 업체가 대부분이다. 또한 중소기업이 주로 참여하고 있어, 연구 및 신제품 개발에 어려움이 많이 있다. 따라서 광촉매 활성화 증대, 가시광선 응답형 광촉매 및 새로운 용도의 광촉매와 지속적인 기초연구 개발에 지원이 필요하다. 이를 통하여 다양한 기술과 제품이 개발되면 이 분야에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Akira HASEGAWA, et al
자료유형: 니즈학술정보