| 초록 |
1972년 일본의 Honda그룹에 의해 물로 부터 광전기화학적으로 수소 발생이 최초로 시현된 이래 광촉매에 대한 많은 연구가 있어 왔다. 본 기술은 자연계의 광합성 현상을 모방하는 가장 이상적인 수소 제조기술로서, 효율적인 광촉매 개발만 이루어진다면 이론상 가장 안전하고 경제적이며 유용한 수소제조기술이 될 수 있다. 하지만, 광전환 효율이 현재의 태양전지 수준에 버금가면서도 동시에 광부식성이 적은 광촉매 개발이 어려워 실용화 기술로의 발전에는 아직 더 시간이 걸릴 것으로 예상되고 있다. 그러나 21세기와 함께 본격적인 고유가 시대가 도래하면서 본 기술에 대한 연구들이 다시금 활발해지고 있으며, 특히 태양광의 활용을 전제로 한 가시광계 광촉매 기술 개발에 많은 노력이 모아지고 있다. 한 예로, 최근의 광전기화학형 (photoelectro- chemical;PEC) 반응기를 이용하여 8.35%(@AM1.5) 대의 변환효율을 얻은 결과 [Science 297, 2243 (2002)]나, In(Ni)TaO4 슬러리형 촉매계에서 물의 직접 가시광분해에 의해 양자수율 0.66%를 보고한 결과[Nature 414, 625 (2001)] 들은 이러한 노력들을 고무시키고 있다. 특히 후자의 결과는 촉매 재료의 양자화학적 분자설계 방법론을 부분적으로 적용하여 얻은 결과로서, 촉매개발에 있어 종래의 경험을 살리되 시행착오 방법이 아니라 보다 과학적이고도 체계적인 방법론을 통해 촉매재료 자체나 반응기의 설계를 가져갈 경우, 충분히 효율 좋은 광촉매 시스템의 개발이 가능함을 제시하고 있다. |
