태양광으로 녹조 주범 질산 없애는 광촉매 소재 개발
태양광으로 녹조 주범 질산 없애는 광촉매 소재 개발
  • 박승아
  • 승인 2021.10.12 06:39
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우리대학 최원용(환경) 교수, 이신비(환경 통합) 씨 연구팀이 세계 최초로 화학적 환원제 없이 태양광만으로 녹조 발생의 주범 질산을 질소로 전환하는 광촉매 소재를 개발했다. 기존의 탈질 공정은 많은 에너지와 유독한 환원제가 필요했고, 태양광을 이용한 대부분의 시도는 다량의 환원제를 요구해 현실적이지 못했다. 이를 극복한 이번 연구 성과는 에너지 환경 분야 최고 학술지인 Energy & Environmental Science의 뒤표지 논문으로 게재됐고, 같은 학회가 발행하는 Chemistry World의 기사로도 소개됐다.
수질 악화를 일으키는 녹조는 기온이 높을 때 비료나 공장 폐수로 영양염류가 공급되며 발생한다. 이 영양염류에는 다량의 질소화합물이 포함돼 있어 질산이온을 질소로 전환하는 탈질 기술이 녹조를 방지할 핵심이다. 연구팀은 정공과 계면반응으로 산화-환원 반응을 유도하는 반도체 소재에서 아이디어를 얻어 광촉매 소재를 개발했다. 이 광촉매는 물 분해 반응으로 발생시킨 수소를 바로 환원제로 사용해 별도의 화학적 환원제를 요구하지 않으면서 기존의 탈질 수처리 촉매의 문제를 개선할 수 있다.