국내 연구진이 태양광 발전 폐패널을 이용한 고부가 화학소재 생산 기술을 공개했다.
울산과학기술원(UNIST)은 4월6일 에너지화학공학과 백종범 교수팀이 처리가 쉽지 않은 태양광 발전 폐패널을 이용해 고순도 수소와 고부가가치 화학 소재를 동시에 생산할 수 있는 고효율 공법을 개발했다고 밝혔다.

실리콘(Si)은 물과 반응해 수소와 실리카(SiO2)를 만들 수 있다. 다만, 실제로는 반응이 시작되자마자 표면에 형성되는 실리카 피막이 물의 접근을 차단해 반응이 멈추기 때문에 수소 생산량은 이론적 최대 생산량에 미치지 못한다.
연구팀은 강한 약제를 사용하지 않으면서 실리카막을 제거할 수 있는 공법을 고안했다. 실리콘과 물을 작은 구슬이 들어 있는 용기에 넣고 굴리면 구슬과 실리콘 입자가 서로 부딪히면서 실리카 보호막을 반복해서 부수고 벗겨내는 원리다.
실험 결과 상용 실리콘 1그램당 약 1706밀리리터의 수소가 생산됐다. 이론적 최대 생산량의 약 99.6%이다. 일반적인 열화학 방식이 이론 최대치의 약 18-28% 수준인 것과 비교하면 최대 5배 높은 수소 생산 효율이다.
백종범 UNIST 교수는 “태양광 폐패널에서 나오는 실리콘을 활용해 친환경적으로 수소를 생산하면서도 산업적으로 활용가능한 실리카까지 얻을 수 있다는 점이 장점”이라며 “처치가 곤란한 폐패널을 고부가가치 자원으로 탈바꿈시켜 자원순환 경제 구축함에 있어 큰 도움이 될 것”이라고 강조했다.
연구 결과는 에너지 분야 학술지 줄(Joule) 온라인판에 3월27일 공개됐다.