【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 UNIST 장지욱·양창덕·조승호 교수팀은 유기 반도체 물질을 물로부터 효과적으로 보호하는 ‘모듈시스템’을 이용해 성능과 안정성이 모두 우수한 광전극을 개발했다고 9일 밝혔다.   기존 무기 반도체 기반 광전극 보다 수소 생산 효율이 2배 이상 높을 뿐만 아니라 대면적 제조가 가능해 가격 측면에서도 유리하다. 따라서 광전극을 물에 넣고 햇볕을 쪼여 수소를 얻는 ‘태양광 수소’ 시대가 더 앞당겨질 전망이다.  태양광 수소 생산에 쓰이는 광전극은 태양광 에너지를 흡수해 전하 입자를 만드는 반도체 물질로 이뤄졌다. 생성된 전하 입자가 전극 표면에서 물과 반응해 수소와 산소를 만드는 것이 태양광 수소 생산의 원리다. 반응이 물속에서 일어나기 때문에 안정한 금속산화물 무기 반도체 광전극이 주로 연구됐다. 반면 유기 반도체 물질은 수소 생산 효율은 훨씬 높지만 물 안에서 빠르게 손상된다는 문제가 있어 광전극으로 쓰이지 못했다. 이에 공동연구팀은 액체금속(인듐-칼륨 합금), 니켈포일, 그리고 니켈 포일위에서 바로 자란 촉매(니켈-철 이중층 수산화물)로 구성된 모듈시스템을 이용해 물속에 안정한 유기 반도체 광전극을 만들었다. 니켈포일은 물이 유기반도체와 직접적으로 접촉하는 것을 막고, 포일위에 바로 성장시킨 촉매가 전체 반응을 돕는다. 또 니켈포일과 유기반도체 사이를 메우는 물질이 액체 금속이기 때문에 물은 빈틈없이 차단하면서도 전하 입자의 흐름은 막지 않는다. 실험에서는 새로운 광전극의 수소 생산 효율(반쪽 전지 효율)이 기존 무기 반도체 광전극의 2배 이상인 4.33%를 기록했다. 에너지화학공학과 장지욱 교수는 “높은 효율을 갖는 유기물을 광전극에 적용할 수 있다는 가능성을 보인 연구” 라며 “기존에 효율 측면에서 한계가 있었던 태양광 수소 전환 기술의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 기대했다. 에너지화학공학부 양창덕 교수는 “유기 반도체는 무기 반도체와 달리 무궁무진한 조합을 만들 수 있어 효율이 더 높은 새로운 유기 반도체 물질을 계속 발굴 할 수 있다”며 “이 때문에 추가적 성능 향상이 기대된다”고 전했다. 신소재공학과 조승호 교수는 “이번에 개발된 시스템은 하나의 모듈로써 니켈 포일위에 자란 촉매나 유기 반도체의 종류를 바꿔 쓸 수 있는 것이 장점”이라며 “ 현재 전하 이동을 돕는 새로운 촉매에 대한 연구를 계속 해나가고 있다”고 설명했다. 이번 연구 성과는 네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 11월 2일자로 공개됐다. 유제민 UNIST 석박통합과정 대학원생, 이정호 UNIST 박사(現 퍼듀대학교 박사 후 연구원), 김윤서 UNIST 석박통합과정 대학원생이 공동 1저자로 참여했다.  ulsan@fnnews.com 최수상 기자

태양빛을 이용한 수소 생산 기술이 실용화를 향해 한층 향상됐다. 아주대 서형탁 교수 연구팀이 최대 97%까지 태양광—전류의 전환 효율을 향상시킨 수소 생산 광전극을 개발했다고 한국연구재단이 9일 밝혔다. 이 연구는 유일한 박사과정 학생(아주대/제1저자)과 샨카라 칼라누르 교수(아주대/ 공동교신저자)가 참여했다. 수소는 연료로 사용될 때 대기오염 없이 물만 배출하는 청정에너지원이다. 그러나 수소를 만들기 위해 화석연료를 개질하는 과정에서 오히려 온실가스인 이산화탄소를 대량 배출하는 문제가 있다. 대안으로써 전기나 태양광을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하려는 시도가 활발하지만, 효율이 매우 낮아 실용화가 어려웠다. 연구팀은 전극에서 태양광으로 생성된 전하의 이동을 촉진함으로써, 광전류 전환 효율을 60% 수준에서 97%로 향상시켰다. 수소 생산 효율도 뛰어나, 1㎠의 광전극을 이용해 시간당 3㎎의 수소 기체가 발생했다. 기존 연구들은 태양광을 흡수해 전하를 잘 생성하는 소재 개발에 치우쳤으나, 이 연구에서는 전하를 양극과 음극으로 효율적으로 분리하기 위해 니켈산화물을 적층한 것이 핵심적이다. 빛에 의해 생성된 전하의 손실도 최소화되었다. 개발된 전극은 3가지 소재가 쌓인 텐덤 구조*이다. 빛을 흡수해 양전하와 음전하를 생성하는 이산화티타늄 나노막대와 황화물 박막 위에 니켈산화물 박막이 증착되었다. 단일 전극으로써 빛에 직접 반응하는 일체형이다. 텐덤(tandem) 구조는 서로 보완적인 두 개 이상의 광흡수 반도체를 수직으로 쌓는 구조를 말한다. 서형탁 교수는 “저가의 니켈산화물을 전하 분리 보호막으로써 고효율 나노구조 광전극에 적용하였고, 최고 수준의 광전환 효율로 수소를 생산했다”라며, “추가적으로 장기 광화학반응 안정성을 개선하여 실용화를 목표로 연구를 지속할 예정”이라고 밝혔다. 이 연구 성과는 교육부·과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본연구, 중견연구)의 지원으로 수행되었다. 화학촉매 분야 국제학술지 ‘어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈(Applied Catalysis B: Environmental)’에 3월 16일 게재되었다. seokjang@fnnews.com 조석장 기자

물을 수소와 산소로 분해하는 '메타물질 광전극'이 국내 연구팀에 의해 개발됐다. 햇빛 대부분을 차지하는 가시광선을 흡수해 물 분해에 활용하는 전극으로 기존에 발표된 자외선 기반의 광전극보다 수소 생산 효율을 높일 것으로 기대되고 있다. UNIST(울산과기원, 총장 정무영)의 백정민 신소재공학부 교수팀과 이헌 고려대 신소재공학부 교수, 신종화 KAIST(한국과학기술원) 신소재공학과 교수, 이재성 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수가 참여한 국내 연구진이 태양빛을 이용해 물을 분해하는 새로운 광전극을 개발했다. 백정민 교수팀이 개발한 광전극을 물에 넣으면 태양빛을 받아들여 수소와 산소로 분리해낸다. 이는 기존에 발표된 광전극과 마찬가지지만 '메타물질'을 활용한 건 처음이며, 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 성질의 인공물질로 전자기파나 빛에 대한 물리적인 성질을 마음대로 조절할 수 있어 투명망토를 만드는 물질로도 알려져 있다. 이번에 개발한 메타물질 흡수체는 '금속-유전체-금속' 구조를 가진다. 금(Au) 필름을 맨 아래층에 깔고, 가운데 전기를 유도하는 유전체인 이산화티타늄(TiO₂) 필름, 위층에는 금 나노입자를 올린 형태다. 백정민 교수는 "금속-유전체-금속 형태의 수직형 메타구조를 산소 생산용 광전극에 활용한 첫 시도"라며 "태양광의 약 40%를 차지하는 가시광 영역의 에너지 95% 이상을 흡수할 수 있다"고 설명했다. 그는 이어 "기존 TiO₂기반의 광전극이 흡수하지 못했던 가시광 영역의 태양에너지를 이용한다는 점에서 의미가 크다"고 평가했다. 메타물질 구조체는 금으로 이뤄진 기판 위에 원자층 증착법(Atomic layer deposition, ALD)을 통해 TiO₂박막을 만들고, 그 위에 금속 입자를 제조하는 방법으로 제조됐다. 이렇게 만든 구조물 안쪽에는 부분적인 전기장이 30배 이상 확대됐다. 이를 적용한 광전극은 기존 TiO₂ 박막 기반 광전극보다 2.3배 이상 크게 증가된 전류가 흘렀다. 전체 전류 중 25% 이상이 가시광 영역의 태양에너지를 흡수한 결과로 나타났다. 이헌 고려대 교수는 "수직형 메타물질 구조체는 저렴한 비용으로 만들 수 있으며 별도의 복잡한 공정도 필요 없다"며 "나노 임프린트 공정을 활용하면 대면적으로 제작하는 것도 가능해 태양에너지로 물 분해 효율을 크게 높일 수 있을 것"이라고 내다봤다. 백정민 교수는 "이 기술은 앞으로 광전극뿐 아니라 유기물 분해, 유해 성분 감지, 태양전지 등에 응용할 수 있다"며 "앞으로 이 광전극의 효율 향상을 위해 전하 분리 기술, 부촉매 제조 기술과 나노임프린트 공정을 통한 대면적의 메타구조 제조 기술 실현 등을 추진할 것"이라고 밝혔다. 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 미래유망융합기술파이오니어사업(단장 이헌 고려대 교수)의 일환으로 수행된 이번 연구 결과는 에너지과학 분야의 세계적 저널인 '나노 에너지(Nano Energy)' 온라인 판에 공개됐으며 3월호에 출판될 예정이다. kky060@fnnews.com 김기열 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장지현 교수팀이 녹슨 철을 활용해 태양광 수소 생산 시스템을 개발했다. 이 시스템은 햇빛으로 물을 분해해서 수소를 만들어내는데 지금까지 나왔던 방식들보다 수소생산 효율이 3.2배 향상됐다. 또한 100시간 동안 수소생산 효율이 떨어지지 않고 유지했다. 장지현 교수는 20일 "수소 생산 효율을 크게 높이는 동시에 상업화를 위한 중요한 기술적 진전을 이뤄냈다"며, "그린수소 생산의 상업화를 앞당기고, 다양한 반도체 시스템에 적용될 수 있을 것"이라고 말했다. 환경 오염 억제 및 탈탄소화를 위해 화석연료를 대체할 에너지원 개발이 필수적이다. 수소는 청정 에너지원으로 주목받고 있지만, 현재 수소를 생산하는 방법은 주로 화석연료를 활용하고 있어 진정한 친환경 수소 생산기술 개발이 필요하다. 태양에너지와 물을 활용한 광전기화학적 물 분해 수소 생산 방법은 친환경적인 에너지원만을 활용해 수소를 생산할 수 있어 미래 기술로 각광받고 있다. 태양에너지를 흡수할 수 있는 광전극은 여러 조건을 충족해야 한다. 안정성, 가격, 전기적 특성을 모두 만족하는 소재가 아직 개발되지 않았고, 특히 기술 상업화의 기준점인 광-수소 변환 효율 10%를 달성한 소재는 아직 없다. 그중에서도 높은 안정성과 저렴한 금속산화물은 적절한 후보 물질로 주목받고 있지만, 전기적 특성이 낮아 수소 생산 효율이 낮다. 산화철은 그동안 광전극으로 사용하기에 전기적 성능이 부족해 수소 생산 효율이 낮았다. 물을 분해하는 면적이 좁고, 전자 이동 거리가 길어 상업화가 어려웠다. 연구진은 이를 개선하기 위해 산화철의 구조적 특성에 주목했다. 게르마늄(Ge), 티타늄(Ti), 주석(Sn)을 함께 섞어 산화철의 전기적 특성을 개선하고, 열을 이용해 다공성 구조를 만들어 반응 면적을 넓히고 전자 이동 거리를 줄였다. 이를 통해 산화철의 단점을 극복하고 물 분해 효율을 높였다. 이 과정을 통해 평균 직경 10nm 이하의 다공성 산화철 전극을 만들었다. 그결과 태양광을 이용한 수소 전환 효율을 3.2배 높였으며, 100시간 동안 효율 저하 없이 지속 사용이 가능해졌다. 장기간 안정적인 수소 생산을 가능하게 하여 상업화에 한 발 더 다가설 수 있게 했다. 한편, 연구진은 산화철으로 만든 태양광 수소전환 시스템을 국제학술지 'ACS 에너지 레터스(Energy Letters)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장지욱·장성연 교수팀이 스탠퍼드대 토마스 F. 자라밀로 교수와 함께 태양에너지 만으로 물 속 질산염을 고효율의 암모니아로 만들어내는 시스템을 개발했다. 이 시스템은 미국 에너지부가 정한 친환경 암모니아 생산 속도의 상용화 기준치를 약 1.7배 웃돌아 세계 최고 기록이다. 16일 UNIST에 따르면, 연구진이 개발한 시스템은 페로브스카이트를 활용한 태양에너지로 폐수의 주요 성분인 질산염을 물 속에서 환원해 암모니아를 생산하는 원리다. 연구진이 개발한 시스템으로 암모니아를 생산한 결과, 페로브스카이트를 사용한 전극 1㎠에서 시간당 1745㎍을 만들어냈다. 연구진은 "미국 에너지부가 정한 친환경 암모니아 생산 속도 상용화 기준인 1000㎍을 훨씬 넘어섰다"고 설명했다. 이 암모니아는 비료, 음식, 제약 등 고부가 가치 화합물을 합성하는 데 쓰인다. 또 수소를 저장하고 수송할때 암모니아 상태로 뒀다가 질소를 분리해 수소를 에너지로 사용할 수 있다. 장지욱 교수는 "이번 연구를 통해 폐수의 주성분인 질산염과 바이오디젤의 부산물인 글리세롤을, 암모니아와 고부가 가치의 글리세릭 엑시드를 생산했다"며 "개발된 기술은 외부전압 없이도 고효율 암모니아를 생산할 수 있으며, 다양한 친환경 연료를 생산하는데도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 또한 장성연 교수는 "고효율 태양광 연료 생산에 응용한 매우 중요한 연구"라며 "태양광 연료의 상용화가 되는 태양광 연료 생산 속도 기준을 초과 달성했다는 점에서 큰 의의가 있다"고 설명했다. 페로브스카이트는 빛을 잘 흡수해 전하를 많이 만들 수 있지만 물에 쉽게 분해된다. 연구진은 페로브스카이트를 쉽게 액체가 되는 필즈금속으로 보호하는 동시에 고성능 암모니아 생산 촉매와 강하게 결합시켰다. 필즈금속은 녹는 온도가 63도로 낮아 쉽게 녹고 상온에서는 고체가 돼 이러한 설계가 가능하다. 이렇게 만든 광전극은 페로브스카이트가 물과 직접 접촉하는 것을 막는다. 페로브스카이트와 암모니아 생산 촉매를 전기적으로 연결하고 고정한 광전극은 물속에서 빛을 받아 전하를 생산한다. 전하는 전극 표면에 노출된 암모니아 생산 촉매에 효율적으로 전달돼 안정적으로 높은 효율의 암모니아가 만들어진다. 연구진은 암모니아를 외부 전압없이 생산하기 위해 물보다 낮은 전압에 반응하는 글리세롤을 이용했다. 먼저, 백금 촉매를 티타늄 나노시트에 올려 글리세롤의 산화 반응속도를 높였다. 광전극에서 생산되는 전압과 글리세롤의 산화반응을 통해 암모니아 전환에 필요한 전압의 최소량을 맞췄다. 즉, 글리세롤이 첨가된 물에 광전극을 담그고 빛을 쬐면 자발적으로 암모니아를 생산할 수 있는 것이다. 암모니아 생산과 동시에, 부산물로 글리세롤보다 9배 이상 가치 높은 글리세릭 엑시드도 만들었다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 1㎡까지 키운 페로브스카이트 태양전지 모듈로 물에서 수소를 만드는데 성공했다. 특히 자외선과 수분에 취약한 페로브스카이트 태양전지의 안정성 문제를 해결했으며, 태양광수소 전환효율 10% 이상을 달성했다. 6일 UNIST에 따르면, 연구진이 개발한 그린수소 생산 광전극은 에너지화학공학과 이재성·장지욱·석상일 교수와 탄소중립대학원 임한권 교수팀이 공동 개발해 에너지 분야 최고의 학술지인 '네이처 에너지(Nature Energy)'에 발표했다. 이번 연구에 참여한 한소라 박사는 "이번에 개발한 광전극은 대면적에서도 높은 효율을 유지했다"며 "앞으로 그린수소 생산의 실용화를 위한 현장실증에 집중한다면 2030년 이전에 태양광을 이용한 그린수소 기술이 상용화가 될 것"이라고 전망했다. 태양광 수소 기술은 지구상에서 가장 풍부한 재생에너지인 태양에너지를 이용해 물을 분해해 수소를 얻는 이상적인 그린수소 생산기술이다. 연구진은 이를 위해 효율 높고 비교적 값이 싼 페로브스카이트를 광전극 소재로 사용했다. 그러나 페로브스카이트 태양전지는 태양광에 포함된 자외선과 공기 중의 수분에 대한 안정성이 떨어진다. 연구진은 물을 분해해 수소를 만들기 위해선 광전극을 물속에 넣어야 하는데, 이 두 가지 문제점을 모두 개선했다. 우선 자외선 문제은 페로브스카이트의 양이온으로 기존의 메칠암모늄 대신 포름아미디늄을 사용해 해결했다. 또 물과의 접촉면을 니켈 포일로 완전 봉인해 물속에서도 안정성을 유지하도록 제작했다. 또 1㎠ 미만의 소형인 연구개발용 광전극을 1만배 정도 스케일업 해 실용화 규모인 1㎡까지 키웠다. 연구진은 "이때 스케일업 과정에서 수소생산 효율이 감소하기 때문에 이를 최소화하는 기술도 필요하다"고 설명했다. 이를위해 작은 광전극들을 일정한 크기로 연결해 배치하는 '모듈 기반 설계'를 활용했다. 소형 광전극을 블록을 쌓는 것처럼 가로, 세로로 반복해서 연결해 대면적의 광전극을 제조한다. 이렇게 스케일업한 모듈로 상용화를 위한 최소 조건인 태양광수소 전환효율 10% 이상을 달성했다. 연구진은 "이같은 결과는 대면적 광전극에서 세계 최고 효율"이라고 말했다. 또한 "이번 성과로 2050년까지 탄소중립을 실현하는데 크게 기여할 수 있는 경쟁력 있는 그린 수소 생산 방법을 확보할 수 있으며, 세계 에너지 시장에서 선도적인 역할을 할 수 있을 것"이라고 전망했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장성연·류정기·장지욱 교수팀이 페로브스카이트 태양전지의 내구성과 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다. 이 태양전지는 페로브스카이트 활성층과 금속 전극 사이에 특수 설계된 음극 중간층을 삽입한 것이 특징이다. 9일 연구진에 따르면, 이 태양전지는 23.21%에 달하는 높은 광전변환효율을 기록했다. 또 동시에 60도에서 750시간 동안 작동했을 때도 초기 대비 81% 이상 효율을 유지해냈다. 장성연 교수는 "이 태양전지를 광전극으로 활용해 고효율의 그린 수소를 생산할 수 있는 화학 부품의 새로운 구조를 제시했다"고 말했다. 금속 할로겐화물 페로브스카이트는 빛 에너지를 받아 전자를 방출하는 '광전자' 특성이 우수해 태양 에너지 응용 분야에서 유망한 재료로 꼽힌다. 특히 혼합 주석-납 할로겐화물 페로브스카이트(TLHP)는 가시광선에서 근적외선 영역까지 태양광 흡수가 가능해 고효율 태양전지 개발에 중요한 소재다. 하지만 TLHP는 납 기반의 페로브스카이트 보다 대기 중 안정성이 낮아 소재의 장점을 활용하기 어려웠다. 연구진은 TLHP를 화학적으로 보호할 수 있는 음극 중간층으로 새로운 화합물을 추가했다. 이 화합물 '페릴렌 디이미드'는 빛을 받아 전력을 생산하는 광활성층인 페로브스카이트의 상부층에 삽입된다. 연구진은 "이 물질이 효율적으로 전자를 이동시킬 뿐 아니라 화학적 장벽 역할 또한 수행해 안정성을 대폭 향상시켰다"고 설명했다. 뿐만아니라 새 기술을 수소 생산을 위한 광전극으로도 활용했다. 외부 전력이 없는 상태에서 약 33㎃/㎠의 기록적인 태양광 수소 생산 속도를 보였다. 연구진은 이러한 수치가 미국 에너지부에서 목표로 하는 것보다 높다고 말했다. 한편, 연구진은 고려대 곽상규 교수팀과 함께 이 기술을 개발했으며, 그 결과를 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)에 공개했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이재성·장지욱 박사팀이 햇빛을 받으면 화학반응으로 물에서 수소를 만들어내는 장치 제조 기술을 개발했다. 이 기술은 전자동 잉크젯 프린팅 기술을 활용한 것으로, 대형 광전극 제조를 위한 스케일업에 활용한 것은 UNIST 연구진이 최초다. 이재성 교수는 12일 "지금까지는 실험실에서 태양광수소 전환효율 상승에 연구개발의 초점이 맞춰져 있었다면 앞으로는 조속한 실용화를 위한 스케일업 기술개발과 현장실증에 역량을 집중해야 한다"며 "2030년 이전에 태양광을 이용한 그린수소 기술이 상용화가 될 것"고 전망했다. 태양광 수소 기술은 그린수소 생산기술 중 지구상에서 가장 풍부한 재생에너지인 태양에너지를 이용해 물을 분해함으로써 수소를 얻는 가장 이상적인 기술이다. 하지만 그 효율이 충분하지 않아서 기존의 화석연료 개질로 생산되는 수소에 비해 가격경쟁력이 떨어진다는 단점을 가진다. 태양광 수소 기술을 통해 수소를 생산하기 위해선 광전극이 핵심 요소로 작용한다. 광전극의 성능은 전체 수소생산 시스템의 효율과 경제성을 결정한다. 보통 연구개발용 광전극은 1㎠미만의 소형으로서, 실용화 규모인 1㎡까지 키우기 위해서는 1만 배 정도의 스케일업이 필요하다. 하지만 이 과정에서 통상적으로 수소생산 효율은 급격하게 떨어지게 된다. 또 실험실에서 사용하는 수동식 제조법으로는 실용화와 함께 광범위한 보급을 위해 필요한 대량 제조가 불가능하다. 연구진은 이 광전극을 스케일업하기 위한 방법으로 잉크젯 프린팅 기술을 활용했다. 이 기술은 용액공정으로써 진공이 요구되는 다른 기술에 비해 경제적이다. 또한 다양한 기능을 가진 복합 다중막으로 구성된 광전극을 정교하고 일관성 있게 프린팅 가능하다. 이는 큰 면적에서도 높은 성능을 유지할 수 있고 전자동 시스템으로 생산성이 뛰어나다는 장점을 가진다. 연구진은 이 기술로 산화철 광촉매 전극을 대규모의 모듈형태로 제조하며 그 효용성을 증명했다. 특히 이번 성과는 태양광수소 상업생산을 향한 중요한 이정표를 만들었다고 평가되고 있다. 한편, UNIST 연구진은 아일랜드 틴달 국립연구소와 협력해 얻은 연구결과를 미국의 '셀 프레스(Cell Press)'에서 발행하는 에너지 분야 최고의 학술지인 '줄(Joule)에 발표해 2023년 5월호의 표지논문으로 선정됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 기초학부 최아영·정욱진 학사과정생이 광전기화학적 친환경 수소 생산 향상법을 개발해 국제 과학기술논문 인용색인(SCI) 학술지인 '켐서스켐(ChemSusChem)'에 주저자로 논문을 발표했다. 11일 DGIST에 따르면 기초학부 학사과정생이 자신들의 연구성과를 주저자로 논문을 발표하고, 해당 논문이 우수 국제 학술지에 게재된다는 것은 이례적이다. 우수 국제 학술지에 논문이 게재된다는 것은 해당 연구가 국제적으로 인정받는 것을 의미한다. 광전기화학적 수소 생산은 태양광과 전해질, 광촉매를 이용해 수소를 생산하는 기술이다. 최아영·정욱진 학생은 에너지공학과 양지웅 교수의 지도하에 연구를 진행했다. 그결과 최아영 학생은 산화물 반도체로 이뤄진 광전기화학적 수소 생산 광전극에 양자점 및 조촉매 등을 추가 적용해 수소 생산 향상법을 제안했다. 정욱진 학생은 기존 광전기화학적 수소 생산 과정에서 버려지는 열에너지를 재활용해 수소 생산을 극대화하는 방안을 제안했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

삼성이 국내외 각 분야에서 공헌한 인물들을 매년 선정하는 호암상의 올해 수상자에 천재 피아니스트 조성진이 최연소로 뽑혔다. 호암재단은 5일 '2023 삼성호암상 수상자'를 선정해 발표했다. 올해 수상자는 △과학상 물리·수학부문 임지순(72) 포스텍 석학교수 △과학상 화학·생명과학부문 최경신(54) 미 위스콘신대 교수 △공학상 선양국(62) 한양대 석좌교수 △의학상 마샤 헤이기스(49) 미 하버드의대 교수 △예술상 조성진(29) 피아니스트 △사회봉사상 사단법인 글로벌케어다. 각 부문별 수상자들은 상장과 메달, 상금 3억원을 받는다. 삼성은 국가 기초과학 분야 지원을 확대하자는 이재용 삼성전자 회장의 제안에 따라 지난 2021년부터 삼성호암상 과학 분야 시상을 확대했다. 이 회장은 기초과학 분야 지원을 늘려 산업 생태계 기초를 더 단단히 해 국가 경쟁력 제고에 기여하자는 취지로 시상 확대를 제안한 것으로 알려졌다. 이에 기존 1명에게 시상하던 호암과학상을 △물리·수학 △화학·생명과학 2개 부문으로 확대했다. 호암재단은 과학상 확대와 더불어 국내외 다수의 학계 전문가들의 의견도 폭넓게 수렴했다. 학계에서는 "호암과학상 세분화는 기초과학 발전에 기여하고 있고, 국제 과학계 흐름에도 부합한다"고 긍정적으로 평가했다. 특히 이번 수상자는 2명의 젊은 여성 과학자와 역대 최연소 수상자가 선정돼 의미를 더했다. 과학상 물리·수학부문에 선정된 임지순 박사는 고체물질 형성에 필요한 총에너지를 정확히 계산할 수 있는 혁신적 방법을 고안했다. 과학상 화학·생명과학부문 최경신 박사는 광전극 물질과 촉매의 효율을 높이는 연구를 통해 친환경 수소 생산에 획기적인 발전을 가져온 공로를 인정받았다. 공학상에 선정된 선양국 박사는 리튬이온 전지의 양극재로 주로 쓰이는 니켈·코발트·망간 화합물에 농도구배형 구조를 세계 최초로 적용했다. 의학상에 선정된 마샤 헤이기스 박사는 세포 대사활동의 노폐물로 알려진 암모니아를 암 세포가 영양분으로 재활용해 증식을 가속화한다는 사실을 세계 최초로 밝혀낸 공로를 인정받았다. 클래식 음악계 젊은 거장으로 꼽히는 조성진 피아니스트는 예술상을 수상하며 삼성호암상 역대 최연소 수상의 영예를 안았다. 사회봉사상에 선정된 사단법인 글로벌케어는 1997년 설립된 국내 최초의 국제보건의료 비정부기구(NGO)로 지난 26년간 우크라이나 전쟁 피해 현장을 비롯한 18개국의 각종 재난 현장에 긴급 의료팀을 파견했다. 시상식은 오는 6월 1일 개최될 예정이다. 한편 호암재단은 1991년부터 삼성호암상을 통해 학술·예술, 사회발전과 인류복지 증진에 탁월한 업적을 이룬 한국계 인사를 선정해 왔다. 지금까지 170명의 수상자들에게 325억원의 상금을 수여했다. hoya0222@fnnews.com 김동호 기자