[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 수질 정화 등 각종 오염 물질 분해에 사용되는 광촉매에 플라즈마 기술을 적용, 기존보다 5배 이상 효율을 높이고 대량생산이 가능한 기술 개발에 성공했다.

국가핵융합연구소 홍용철 박사팀과 한국기초과학지원연구원 나노표면연구팀 이현욱 박사팀d,s 핵융합연 창업기업인 엔팩과 공동연구를 통해 수중 플라즈마를 이용한 다공성의 친환경 이산화티탄(TiO2) 광촉매 재료를 제조하는데 성공했다고 23일 밝혔다.

TiO2는 빛을 이용해 오염물질을 분해시키는 정화 기능을 가진 광촉매 재료 중 하나로 수질 정화 등 환경 분야에 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 낮은 효율과 높은 비용 이 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다.

이번에 개발된 수중 플라즈마를 이용한 TiO2 제조 기술은 열처리 과정 없이 주어진 액체 내에서 플라즈마를 직접 발생시키는 방식으로, 기존보다 결정성이 높고 표면적이 넓은 다공성 구조를 갖는 친환경 TiO2의 대량 생산이 가능한 것이 특징이다. 수중 플라즈마 처리를 통해 보다 넓은 표면적을 갖게 된 광촉매는 외부로부터 들어오는 빛의 흡수 범위를 확장시켜, 기존 광촉매에서 사용하기 어려웠던 가시광선에서 광화학 반응을 극대화할 수 있다.

연구진이 TiO2를 이용해 일반 태양광에서 다양한 종류의 수질 오염물의 제거 실험과 물속에 존재하는 미생물 제거 검사 등을 진행한 결과 인간에게 무해한 수준까지 물정화가 가능함을 확인했다.

이현욱 박사는 “수처리 분야에서의 태양광의 효율적인 활용을 위해서는 가시광선이 주어지는 조건에서도 오염물질을 효과적으로 분해할 수 있는 것이 매우 중요하다”면서 “친환경 TiO2는 수처리 분야의 유망한 물질로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 환경촉매 분야 국제학술지 ‘어플라이드 카탈리시스 B 환경’에 게재됐다.