GIST(광주과학기술원·총장 문승현)는 윤명한 신소재공학부 교수와 주상현 경기대 교수, 곽상규 UNIST(울산과학기술원) 교수 공동 연구팀이 나노 소재의 안정성을 유지하면서, 기존의 1000℃보다 낮은 약 200℃에서 열화학적 수소 생성에 성공했다고 28일 밝혔다.

열화학 수소 생성 기술은 금속산화물과 물의 반응을 이용해 수소를 생산하는 차세대 신재생 에너지 기술이다.  그 과정으로 크게 금속산화물과 물이 만나는 수소를 발생하는 '산화 과정'과 산화된 금속산화물에서 산소를 떼어내 수소 생성이 가능한 상태로 만드는 '환원 과정'으로 구성된다.

기존의 금속산화물 환원 과정은 반응 온도가 1000℃ 이상으로 높아 금속산화물의 반응 표면적이 열에 의한 감소로 지속적인 수소 생성이 어려워 이를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다.

연구팀은 이어 금속산화물에서 산소를 떼어내는 환원 과정에서 필요했던 1000℃ 이상의 고온 열처리 대신 극자외선을 1시간 동안 쬐어주는 '빛+열' 처리를 진행, 약 200℃ 온도의 공정에서도 금속산화물의 나노 구조체 표면이 산소원자와 결함이 가능함을 증명했다.

윤명한 교수는 "이번 연구는 나노 소재 기술과 광 활성화를 접목한 새로운 금속 산화물 환원법을 개발한 것이다"며 "향후 나노 소재를 이용하는 신재생 에너지 생성 연구 분야에 다양하게 활용되길 바란다"고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 '저널 오브 머티리얼 케미스트리 A(Journal of Material Chemistry A)'에 지난 14일 온라인판에 게재됐다.