아주대학교는 태양광을 이용해 친환경 수소 생산에 활용이 가능한 기반기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

서형탁 신소재공학과 교수<사진>가 개발한 이 기술은 물 분해 수소생산 효율과 내구성이 크게 향상된 실리콘을 기반으로 한 태양광전기화학 광음극 활용기술로, 실리콘과 산화물 적층 구조를 이용했다.

실리콘은 이미 태양전지 등에 널리 사용되고 있지만, 물 분해와 같은 수용액 환경에서는 효율성이 낮고 쉽게 부식되는 문제 등이 있었다.

이에 서 교수는 태양광이 반도체 광전극에 입사할 때 생성된 전하를 이용해 물을 분해하는 과정에서 광음극을 활용해 효과적으로 분해가 이뤄지도록 했다. 또 산화물을 화학적으로 안정된 실리콘 보호막으로 활용해 전해질 용액에 의한 부식을 획기적으로 개선했다.

이번 연구는 화공 촉매분야 저명 국제학술지인 ‘어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈’ 12월 24일자 온라인 최신호에 소개됐다.

서 교수는 “최근 전기나 태양광을 활용하는 광·전기 화학적 물 분해 기술 연구가 활발히 진행되고 있지만, 기존 화석 연료 개질 방식에 비해 생산 효율이 매우 낮다는 문제가 있었다”며 “저가이며 범용 소재인 실리콘 등을 활용해 이런 단점을 보완하고 수소를 직접 생산하는데 성공했다”고 말했다.

/안직수기자 jsahn@