화학뉴스

국내 연구진이 태양광만으로 그린수소를 생산하는 기술을 개발했다. 
한국기계연구원 이지혜 박사 연구팀이 바나듐산비스무트(Bismuth Vanadate: BiVO4) 광전극 생산성을 높여 태양광만으로 그린수소를 생산하는데 성공했다.
그린수소는 태양력·풍력 등 신재생에너지 전력을 이용해 수전해 방식으로 만드는 수소로 생산 과정에서 탄소를 배출하지 않는 친환경 연료이다.
BiVO4는 광 흡수도와 태양광-수소 변환 효율이 높아 수전해 장치의 광전극 소재로 주목받고 있으나 기존 BiVO4 전구체 용액은 최대 100mM 농도까지만 박막을 형성할 수 있어 성능을 높이려면 8차례 이상 코팅과 열처리 공정을 거쳐야 해 공정 속도가 느리고 생산성이 떨어지는 한계가 있었다.
연구팀은 아세틸아세톤(Acetylacetone), 초산(Acetic Acid), DMSO(Dimethyl Sulfoxide)를 최적 비율로 혼합한 고농도 BiVO4 전구체 용액을 개발했다. 1회 코팅만으로 고성능의 균일한 박막을 형성해 생산성을 490% 개선할 수 있는 것으로 알려졌다. 
연구팀은 BiVO4  광전극 4개를 연결해 576평방센티미터 크기의 초대형 전극 시스템을 개발하고 태양전지를 연결해 외부전원 공급 없이 그린수소를 생산했다.
이지혜 박사는 “자연 태양광 조건에서도 안정적으로 높은 광전류를 생성했다”며 “친환경 수소 생산 시스템 상용화를 앞당기는데 기여할 것”이라고 기대했다. (윤)