인체무해 수질 처리 가능해진다
기초연 이주한·이현욱 박사팀 

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr | 입력: 2014-10-24 19:00

태양광을 활용해 촉매 효율이 대폭 향상된 친환경 이산화티타늄을 만드는 기술이 개발됐다. 이 기술을 적용하면 인체에 무해한 수준까지 수질 처리가 가능해 수처리, 수질 정화 등의 분야에 폭넓게 활용할 수 있을 전망이다.

한국기초과학지원연구원 물성과학연구부 이주한·이현욱 박사팀은 충남대 이영석 교수, 이순창 박사과정생 등과의 공동 연구를 통해 황이 도핑된 나노튜브로 이뤄진 '친환경 이산화티타늄 광촉매 재료'를 만드는 데 성공했다고 26일 밝혔다.

이산화티타늄 나노튜브는 다른 나노입자에 비해 이산화티타늄의 반응효율을 극대화시켜 광촉매 성능이 탁월하고 폭넓게 응용될 수 있는 등 우수한 물리·화학적 특성을 지녀 광촉매 분야에서 주목받고 있다.

이 박사팀은 이산화티타늄을 나노튜브 구조체로 만들어 황을 나노튜브에 입혀 가시광에서도 광화학반응이 일어나도록 해 촉매 효율을 2배 이상 향상시켰다. 태양광의 절반을 차지하는 가시광 영역에서 광촉매로 활용할 수 있도록 해 촉매 효율을 높인 것이다. 기존 광촉매는 자외선 영역에서만 광반응을 보여 태양광에너지를 활용하는 비율이 4% 미만에 그쳐 효율이 낮았다.

특히 이산화티타늄 광촉매는 생체·인체·환경적으로 무해한 수준까지 물을 정화할 수 있을 정도로 탁월한 분해능력을 갖고 있다. 연구팀은 이산화티타늄 광촉매로 정화된 물이 인체에 유해성이 없는지를 평가하기 위해 3가지 세포를 넣어 물의 독성을 테스트한 결과, 인체에 무해하다는 점을 확인했다. 이 연구결과는 세계적 학술지인 '사이언티픽 리포트' 23일자 온라인판에 살렸다.

이주한 박사는 "기존 이산화티타늄 광촉매는 낮은 비표면적과 효율 저하, 높은 비용 등의 문제를 안고 있었다"면서 "이 기술은 광촉매에서 사용하기 어려운 가시광 영역의 빛을 잘 흡수할 수 있어 태양광을 활용한 수처리 응용 및 무해한 수준의 물 정화가 가능하다는 점을 보여준 결과"라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@