국내 연구진이 가시광선을 이용해 물을 분해하는 <메타물질 광전극>을 개발했다.
울산과학기술원(UNIST)은 신소재공학부 백정민 교수와 에너지 및 화학공학부 이재성 교수 연구팀이 금(Au) 위에 전기를 유도하는 이산화티타늄(TiO2: Titanium Oxide)과 금 나노입자를 올린 수직형 구조의 메타물질을 개발다고 2월1일 발표했다.
연구팀은 메타물질을 활용해 물에 광전극을 넣고 수소와 산소로 분리했으며 기존 TiO2 기반 광전극보다 우수한 수소 생산효율을 갖추고 있는 것을 확인했다.
메타물질은 자연계에 존재하지 않는 인공물질로 전자기파나 빛에 대한 물리적인 성질을 마음대로 조절할 수 있다.
백정민 교수는 “수직형 메타구조를 산소 생산용 광전극에 활용한 첫 시도이자 기존 광전극이 흡수할 수 없던 가시광 영역의 에너지를 95% 이상 흡수했다는 점에서 의미가 크다”면서 “메타물질을 활용해 앞으로 광전극 뿐만 아니라 태양전지, 유기물 분해, 유해성분 감지 등으로 응용할 수 있도록 다양한 연구를 추진할 예정”이라고 강조했다.
해당 연구에는 고려대 신소재공학부와 KAIST(한국과학기술원) 신소재공학과 연구진도 참여했으며 연구 결과는 에너지과학 분야 권위지 <나노 에너지> 3월호에 게재될 예정이다.