[울산=뉴시스] 구미현 기자 = 국내 연구진이 식물의 광합성 원리를 응용한 친환경 인공광합성 전극을 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)는 권태혁.장지욱 교수 공동 연구팀이 전하 손실을 줄이고 내구성을 높인 염료감응 인공광합성 전극을 개발했다고 7일 밝혔다.

인공광합성 전극은 햇빛 에너지를 이용해 물에서 수소나 과산화수소 등을 생산하는 장치다. 염료감응 방식은 기존 전극과 달리 유해 물질을 사용하지 않아 친환경 기술로 주목받고 있다.

연구진은 자연의 광합성 원리를 활용해 전하가 염료→레독스 매개체→니켈 포일→촉매 순으로 이동하도록 설계했다. 이를 통해 전하를 염료에서 촉매까지 안정적으로 보내 에너지 손실을 줄이고 안정성을 강화했다.

실험 결과 전극은 물 분해 반응에서 98%의 패러데이 효율을 기록해 생성된 전하 대부분이 화학 반응에 활용됐음을 확인했다.

과산화수소 생산 시스템에서는 외부 전력 없이 태양광만으로 세계 최고 수준인 4.15%의 태양광-연료 변환 효율(STF)을 달성했다.

권태혁 화학과 교수는 "염료감응형 시스템의 효율과 수명 문제를 동시에 해결한 사례"라며 "친환경 기반의 태양광 연료·화학소재 생산 기술로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.


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