국내 연구진이 빛을 받으면 오염물질을 분해시키는 광촉매의 기능을 획기적으로 증대해 오염된 물을 인간에게 무해한 수준까지 정화하는데 성공했다.
한국기초과학지원연구원(기초지원연)은 물성과학연구부 이주한, 이현욱 박사 연구팀은 충남대학교(충남대) 이영석 교수, 이순창 박사 과정과의 공동연구를 통해 황이 도핑 된 나노튜브로 이루어진 친환경 TiO2 광촉매 재료 (친환경 TiO2)를 제조하는데 성공했다고 26일 밝혔다.
연구팀에 따르면 이번 결과는 수질정화 사업의 실효성을 증명한 최초의 성과라는 데 의미가 있다.
기존의 광촉매 연구는 오염물의 분해 실험까지만 실시하여 TiO2의 개념과 수처리의 가능성만 제시했으나, 이번에 개발된 '친환경 TiO2 광촉매 재료 제조기술'은 친환경 TiO2을 이용하여 오염된 물을 정화한 뒤, 그 물이 실제로 살아있는 세포에 안전한지를 추가적으로 검사했다. 그결과, 광촉매 실험을 통해서 100% 정화됐다고 판단된 물에서는 모든 세포가 100% 살아남았다.
기초지원연 이주한 박사는 "태양광 활용이 가능한 수처리 분야에 응용하여 인간에게 무해한 수준의 물정화가 가능함을 확인한 것"이라고 설명했다.
아울러, 연구팀은 존의 상용 TiO2 재료와 비교하여 약 2배의 효율을 증대시켰다.
기존의 광촉매는 자외선 영역만 이용할 수 있어 태양광에너지의 활용도가 4% 미만이었지만, 이번 고효율 가시광 촉매의 개발로 태양광의 46%를 차지하게 되어 광촉매 효율을도 획기적으로 증대된 것. 그동안 TiO2를 보다 효율적으로 사용하기 위한 연구가 지속되었으나 낮은 비표면적, 효율저하, 높은 비용 등이 문제였다.
충남대 이영석교수는 "햐우 수처리 공정에서 핵심적인 단가 감소 및 효율 증진을 위해 탄소 신소재와의 융합이 중요하다"고 강조했다.
한편, 이번 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처-사이언티픽 리포츠' 온라인판에 23일자로 게재됐다.
bbrex@fnnews.com 김혜민 기자
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