한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 기능성복합소재연구센터 정현수 박사팀은 수소를 가장 이상적으로 제조할 수 있는 원천기술인 ‘그래피틱 카본 나이트라이드의 액정상’을 세계 최초로 발현, 섬유화에 성공했다고 10일 밝혔다.
이번 성과는 전남대 화학공학부 전영시 교수팀과 한국화학연구원 김윤호 박사팀과의 공동연구를 통해 이뤄졌다.
환경과 경제적 측면을 고려했을 때, 수소생산의 가장 이상적인 방법은 광촉매 기술을 이용한 태양에너지를 통해 물을 수소와 산소로 분해하는 것이다.
공동연구팀은 합성되는 그래피틱 카본나이트라이드의 층간 간격과 모양이 액정상 발현에 결정적 역할을 한다는 것을 찾아냈다.
특히, 박리가 완벽할 때 나타나는 액정상을 편광현미경으로 관측하는데 성공했으며, 엑스레이분석기법으로 액정상을 명확하게 규명했다.
아울러 액정상 기반 그래피틱 카본나이트라이드 섬유 구조체를 제시함으로서 탄소나노튜브, 그래핀과 같이 이미 산업화된 습식방사 공정을 이용한 액정섬유 제조에 성공, 파우더 형태의 그래피틱 카본나이트라이드를 연속 생산 가능한 광촉매 섬유로 탈바꿈 시킬 수 있는 가능성을 제시했다.
이후 가시광선에서 물 분해나 VOC와 같은 오염물질 분해가 가능한 섬유제작 등 다양한 광촉매 기반 기술에 대한 응용이 기대되며, 고효율의 수소를 생산할 수 있는 광촉매 섬유가 양산될 경우 안정적이고 경제적인 수소의 공급이 가능해질 전망이다.
/유승훈기자

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