한국기초과학지원연구원(원장 정광화, 이하 기초지원연)은 물성과학연구부 이주한, 이현욱 박사(사진 왼쪽부터)연구팀이 나노튜브 구조의 TiO₂에 황을 입힌 친환경 TiO₂광촉매를 제조하는데 성공했다고 26일 밝혔다.

TiO₂광촉매는 빛을 받아 오염물질을 분해시키는 정화기능을 가진 촉매로 그동안 물을 정화하는 등 오염물질을 분해하는데 연구, 사용돼 왔다.

연구팀은 TiO₂를 나노튜브 구조체로 제작하고 황을 도핑해 효율을 2배 가량 끌어올렸다.

TiO₂는 결정 입자 크기, 형태, 표면 상태 및 다른 성분의 혼합 여부에 따라 성질과 기능이 달라지는데 구조를 나노튜브로 만들고 황을 도핑할 경우 태양광에너지의 사용 효율을 크게 높일 수 있기 때문이다.

실제 기존의 자외선 영역만 이용하는 이른바 광 반응시 태양광에너지의 활용도가 4% 미만이었지만, 이번에 개발한 촉매를 이용할 경우 태양광을 46%까지 사용할 수 있었다.

또 연구팀은 기존의 광촉매 연구가 오염물의 분해 실험까지만 해오던 것을 촉매를 이용해 오염된 물을 정화한 뒤, 그 물이 실제로 살아있는 세포에 안전한지를 추가적으로 검사해 성능을 확인했다.

이는 수질정화 사업의 실효성을 증명한 최초의 성과라는 데 의미가 있다고 연구팀은 설명했다.

특히 이 기술을 이용하면 인간에게 무해한 수준의 물정화도 가능해 질 것으로 기대된다.

기초지원연 이주한 박사는 "친환경 TiO₂광촉매 재료 제조기술 개발로 광촉매소재 및 수처리 분야의 기술적 기반이 마련돼 인간에게 무해한 수준의 물정화가 가능함을 확인했다는데 연구의의가 있다"며 "앞으로 수처리 공정에서 핵심적인 단가 감소 및 효율 증진을 위해 탄소 신소재와의 융합이 중요하다"고 말했다.