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아주대 서형탁 교수 연구팀, 수소 생성 '고효율 태양광촉매 전극' 개발

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작성자 나란린 작성일19-03-12 17:46 조회1회 댓글0건

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구리 복합 산화물 기반의 ‘물 분해 광 전극’개발
아주대 서형탁 교수와 공동연구원 칼라누르 교수/사진제공=아주대
【수원=장충식 기자】 아주대학교는 신소재공학과·대학원 에너지시스템학과 서형탁 교수 연구팀이 '고효율 태양광촉매 전극'을 개발했다고 12일 밝혔다.

태양광으로 물을 분해해 수소를 얻는 '광 전극'의 효율성과 내구성을 높이고 제작 비용을 획기적으로 낮추게 될 전망이다.

서 교수 연구팀이 개발한 물질의 정식 명칭은 ‘구리-바나디움 나노 결정 산화물 기반의 고효율 태양광촉매 전극’으로, 공동연구원으로는 아주대 샨카라 칼라누르 교수(Shankara S. Kalanur, 신소재공학과)가 참여했다.

이번 개발은 태양광 에너지 분야에서 주목받는 소재인 '구리'를 활용했다는데 의미가 있으며, 구리산화물은 태양광을 효율적으로 흡수하고 지표면상에서 쉽게 구할 수 있는 금속이기 때문에 가격 경쟁력이 있지만, 실제 태양광 흡수 이후 형성되는 전하이동효율이 떨어져 최종 효율이 낮아지는 한계가 있었다.

서 교수 연구팀은 광 전극이 용액합성으로 구리 원소를 바나디움 원소와 나노구조형상의 합금화를 통해 개발했고, 이로써 최적의 태양광 ‘입사광자변환효율’을 얻었다.

이 과정에서 합금 조성을 정밀하게 제어하는 기술이 사용됐다.

서형탁 교수는 "세 가지 다른 조성으로 개발된 나노 합금은 비록 같은 원소 구성 성분의 합금이더라도 각 원소의 조성비에 따라 태양광을 흡수하는 광학적 특성과 전하분리에 관여하는 전자구조에는 큰 차이를 보임을 전자구조 분석을 통해 규명했다"며 "이것이 태양광변환효율에 영향을 미치는 핵심 인자"라고 설명했다.

서 교수 연구팀은 정밀 조성 및 전자구조 제어를 통해 광 변환 효율을 합금 간 최대 200% 이상 개선시켰고, 본 구리기반 산화물 합금 결과에서는 기존 연구의 3% 수준과 비교해 6배 가량 개선된 약 18%의 양자효율을 얻었다.

이번 연구는 저가·비 희귀 금속인 구리 복합 산화물을 기반으로 고효율 나노구조 광 전극을 얻는 정밀 합성법과 전자 구조 분석법을 개발한 것이 이번 연구의 주요 성과로 평가되고 있다.

한편, 이번 연구결과는 화학촉매 분야 저명 국제학술지인 ‘어플라이드 카탈리시스 B: 인바이런멘탈’ (Applied Catalysis B: Environmental, 논문인용지수(IF)=11.698, JCR 저널랭킹 상위 1%) 2월 26일자 온라인 판에 소개됐다.

jjang@fnnews.com 장충식 기자

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(서울=연합뉴스) 정빛나 기자 = 북한이 12일 제14기 최고인민회의 대의원 당선자 687명의 명단을 발표했다.

북한 중앙선거위원회는 이날 정오께 대의원 선거 결과를 발표하고 전체 선거자의 99.99%가 선거에 참가해 100%의 찬성률을 기록했다고 조선중앙통신이 밝혔다.

조선중앙방송은 이날 이번에 당선된 대의원 명단을 공개했으며, 제13기 대의원에 보선된 것으로 알려진 김정은 국무위원장의 여동생 김여정 당 선전선동부 제1부부장은 '제5호 갈림길선거구'에 당선된 것으로 확인됐다.

이날 당선자 명단은 지난 10일 선거를 치른 지 이틀 만에 나왔다.

김책공대 투표장에서 투표하는 김정은 국무위원장(서울=연합뉴스) 김정은 국무위원장이 10일 오전 제14기 최고인민회의 대의원 후보인 홍서헌 김책공업종합대학 총장에게 투표하기 위해 이 대학에 마련된 투표장을 찾았다고 조선중앙TV가 전했다. 2019.3.10
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