햇빛을 이용해 물에서 수소를 대량 생산할 수 있는 기술이 개발됐다. 차세대 에너지원인 수소를 확보할 수 있는 길이 열린 셈이다. 이 기술이 상용화되면 물로 자동차를 움직이는 시대를 앞당길 수 있다.

15일 미래창조과학부에 따르면 서울대 이종협(사진) 교수 연구팀이 햇빛을 이용해 물에서 차세대 에너지원인 '수소'를 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

지금까지 대부분의 연구는 태양광 중 극히 일부(4%)를 차지하지만 빛의 세기가 큰 자외선을 이용해 수소를 생산하는 데 치중돼 있었다. 그러나 자외선 양이 극히 적어 수소 생산의 원천적 한계에 부딪히면서 태양광의 대부분을 차지하는 가시광선을 활용해 대량의 수소를 생산할 수 있는 기술 개발이 요구돼 왔다.

이런 가운데 이 교수 연구팀의 성과는 햇빛의 대부분(약 44.4%)을 차지하는 가시광을 이용해 물에서 기존 방식보다 74배나 더 많은 수소를 생산했다는 점에서 주목을 받고 있다.

연구팀에 따르면 금 나노입자는 에너지 수준이 낮은 가시광을 흡수해 열전자를 발생시켜 가시광을 활용한 수소 생산이 가능하나, 대부분의 열전자들이 초고속(1,000조분의 1초 수준)으로 붕괴돼 사라지기 때문에 금 나노입자를 활용한 수소 생산 효율 및 실용성이 매우 저조한 실정이다.

이에 연구팀은 금 입자에 2개의 나노소재를 붙인 3성분계 나노구조체를 개발해 금 입자에서 발생한 열전자의 수명을 획기적으로 향상시켰다. 이를 통해 기존의 금 나노입자 촉매에 비해 무려 74배 많은 양의 수소를 생산했다.

특히 새롭게 개발된 나노구조체는 물에서 수소 대신 전기에너지도 친환경적으로 얻을 수 있기 때문에 태양광에너지 전환 분야에서도 활용도가 매우 높을 것으로 평가받고 있다.

이 교수는 "이번 연구결과는 기존의 에너지 생산 시스템을 혁신해 청정에너지기반 산업에 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 향후 이 기술의 시스템화와 함께 에너지저장기술이 더 발전되면 외부로부터 전기나 연료주입 없이 가전기기나 더 나아가 자동차도 물만으로 작동 시킬 수 있을 것"이라고 전망했다.