한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 기능성복합소재연구센터 정현수 박사팀은 전남대학교 화학공학부 전영시 교수팀, 한국화학연구원 김윤호 박사팀과의 공동연구를 통해 수소를 제조 원천기술 그래피틱 카본 나이트라이드 (graphitic carbon nitride)의 액정상 (liquid crystal phase)을 세계 최초로 발현하고 섬유화에 성공하했다고 10일 밝혔다.

수소에너지는 전 세계적으로 이산화탄소로 인한 기후변화에 대응하고 지속가능한 사회와 환경 구축하기 위한 대안으로 가장 주목받고 있다.
   
수소생산 공정에서 환경과 경제적 측면을 고려했을 때 가장 이상적인 방법은 광촉매 기술을 이용해 태양에너지로 물을 수소와 산소로 분해하는 데 있다.
 
그래피틱 카본 나이트라이드는 물을 분해하는 가시광전을 흡수하기에 적합한 밴드갭(약 2.6eV)을 갖고 있어, 태양광의 대부분을 차지하는 가시광선 범위의 빛을 이용한 광촉매로서의 응용이 가능하다. 

또한 제조과정이 쉽기 때문에 가격 경쟁력이 우수하고 높은 열적 안정성과 화학적 안정성을 갖춰 현재 일본, 독일, 미국 등 기술선진국에서 활용 효율을 높이는 연구가 활발히 진행 중이다.

KIST 기능성복합소재연구센터 정현수 박사는 “이번 연구로 그래피틱 카본나이트라이드의 액정상 발현에 필요한 중요 인자를 찾아내 광촉매 섬유 생산의 가능성을 확인했다”고 설명했다.

공동교신 저자인 전남대학교 전영시 교수는 “이번 연구를 기반으로 고효율의 수소생산용 광촉매 섬유 및 실내 공기정화용 광촉매 섬유 제조기술을 확보하는데 매진하겠다”고 밝혔다. 

전주=박용주 기자 yzzpark@kukinews.com