태양빛을 이용해 버려진 플라스틱 페트(PET)병에서 친환경 수소를 생산해 낼 수 있는 촉매를 국내 산학연구팀이 개발했다. 특히, 촉매의 수소 전환(생산)율이 98%로 세계최고 수준을 기록해 국제학술지에도 게재됐다.
고려대학교는 이병훈 고려대 KU-KIST 융합대학원 교수가 현택환 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단장, 김민호 경희대 응용화학과 교수와 공동 연구를 통해 태양 빛을 이용해 폐 페트병을 친환경 수소로 전환하는 촉매를 개발했다고 6일 밝혔다.
우리나라 전체인구가 연간 소비하는 페트병(PET)은 연간 50억 개가 넘는다. 그러나 높은 폐페트병 재활용 비용으로 재활용률은 50%가 되지 않아 버려지는 페트병은 환경오염의 주범의 하나로 꼽힌다.
이번에 이병훈 교수 공동연구팀은 최적화된 촉매를 이용해 폐페트병을 광(光)개질해 페트병 98%를 수소로 전환하는데 성공했다. 개발한 촉매 1g으로 시간당 3.7ℓ의 수소를 생산할 수 있어 세계최고 효율을 자랑한다고 고려대는 설명했다.
특히, 이 기술은 기존 고가의 귀금속 기반 촉매를 친환경·저비용으로 대량 생산할 수 있는 새로운 촉매 합성법을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
기존 나노입자 기반의 촉매 시스템은 가격이 비싼 귀금속을 사용하기 때문에 경제성 문제가 있고 산업에 대규모로 사용하기 어렵다는 단점이 있었다.
이찬우 IBS 나노입자연구단 연구원은 “무한한 태양에너지를 사용해 친환경적으로 다양한 고성능의 원자 분산 촉매를 합성할 수 있는 새로운 합성법을 개발했다"고 연구 의의를 밝혔다.
이병훈 교수는 “다양한 고성능 원자 분산 촉매를 만들 수 있게 된 만큼 이 합성법으로 합성한 촉매를 산업적으로 중요한 반응들에 다양하게 적용해 볼 계획"이라고 말했다.
이번 연구결과는 6일 세계권위 국제학술지 '네이처 머터리얼즈(Nature Materials)'에 온라인 게재됐다.
김철훈 기자 kch0054@ekn.kr
