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[IT뉴스]온실가스를 연료로 바꾸는 광촉매, 성능 최대 65배 향상

온카뱅크관리자

2026-07-28 11:07:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">DGIST·칼텍 공동 연구팀</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="fdptGZHlMj">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2d3d6680359deacdaf720858d4b5918e46e5d307fd413441ba827b36eaee225b" dmcf-pid="4JUFH5XSJN" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="인수일 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수(뒷줄 가운데) 연구팀. DGIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/dongascience/20260728110011034iajo.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="VO1HvWTsMA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/dongascience/20260728110011034iajo.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            인수일 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수(뒷줄 가운데) 연구팀. DGIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="738fd33eddca569bb5cb8e84dbae06f1f1b425192ac187bddabb6ae289d54d42" dmcf-pid="8uIrAEcnna" dmcf-ptype="general">조촉매(보조 촉매) 두 종류를 결합해 이산화탄소를 메탄으로 전환하는 광촉매 성능을 높일 수 있는 방법이 개발됐다. 탄소 자원화 기술에 응용될 것으로 기대된다. </p>
          <p contents-hash="7e14024490d42b662a52b94ebd7c1d4250bb0161b91eb8eae2b2513ae4ca19ad" dmcf-pid="67CmcDkLig" dmcf-ptype="general">대구경북과학기술원(DGIST)은 인수일 에너지공학과 교수 연구팀이 윌리엄 고다드 미국 캘리포니아공대(칼텍) 교수 연구팀과 함께 서로 다른 역할을 하는 두 종류의 조촉매를 결합해 이산화탄소를 메탄으로 전환하는 광촉매의 성능을 크게 높이고 작동 원리를 규명했다고 28일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="2e41c3112ea4c2b7c6e3ead851ab5b671205f66c366b313a09adbadd52c9e41a" dmcf-pid="PzhskwEoRo" dmcf-ptype="general">대표적인 온실가스인 이산화탄소를 연료, 화학 원료 등 유용한 자원으로 전환하는 기술들이 개발되고 있다. 광촉매 기술은 태양광을 에너지원으로 활용해 이산화탄소를 자원화할 수 있다. </p>
          <p contents-hash="94ef83a73e1d5a3732c4debda77c7161af7e7428b3455fe2b6d642dc929bf974" dmcf-pid="QqlOErDgML" dmcf-ptype="general">연구팀은 대표적인 광촉매 소재인 이산화티타늄(TiO₂) 표면에 2차원 소재인 몰리브덴셀레나이드(MoSe₂)와 백금(Pt) 나노입자를 결합한 삼원계 구조의 광촉매(Pt/TiO₂-MoSe₂)를 개발했다. 몰리브덴셀레나이드, 백금 두 조촉매가 서로 다른 역할을 수행하도록 설계해 태양빛을 흡수한 이산화티타늄 내부에서 만들어진 전자가 이산화탄소 환원 반응에 효율적으로 쓰이도록 만들었다. </p>
          <p contents-hash="9411fc3878867927d0d15901442bf1acee0d54b449bbb240799196ce096ae3db" dmcf-pid="xBSIDmwaMn" dmcf-ptype="general">층상 구조를 띠는 몰리브덴셀레나이드는 쉽게 뭉치거나 변형돼 안정적으로 유지되기 어렵다는 한계가 있다. 연구팀은 이산화티타늄과 몰리브덴셀레나이드가 맞닿는 계면을 정밀하게 설계해 이산화티타늄에서 몰리브덴셀레나이드로 전자가 지속적으로 전달되도록 했다. 이를 통해 불안정한 몰리브덴셀레나이드 구조(1T-MoSe₂)를 안정적으로 고정하고 촉매의 활성과 안정성을 높였다.</p>
          <p contents-hash="bace89c2158088307f2f85bcfd51c34131d7dd14ef2faf8e0fa52ab0bc890555" dmcf-pid="yw6VqKB3Ji" dmcf-ptype="general">백금 나노입자는 태양빛을 흡수해 생성된 전자를 빠르게 모아 환원 반응을 촉진하는 역할을 한다. 몰리브덴셀레나이드가 이산화탄소 반응이 일어나기 쉬운 환경을 만들고 백금은 전자 이동을 도와 두 조촉매가 상호 보완적인 작용을 한다.</p>
          <p contents-hash="59187eff2e3495e7921179bafb00532dbc1b17eb303cb257ff95e06222133420" dmcf-pid="WrPfB9b0MJ" dmcf-ptype="general">개발된 광촉매는 빛을 한곳에 모으는 집광형 반응기에서 g당 17.81μmol(마이크로몰, 1μmol은 100만 분의 1mol)의 메탄 생산량을 기록했다. 일반적인 광조사 조건보다 약 3배, 기존 이산화티타늄 광촉매보다 약 65배 높은 성능이다. </p>
          <p contents-hash="f926503341a10e607b2e20d31f31d92f55290cd8c5b14389da5d9f86a5b9d2fd" dmcf-pid="YmQ4b2Kped" dmcf-ptype="general">인 교수는 “이번 연구는 이중 조촉매의 계면을 조절해 불안정한 고활성 금속성 1T-MoSe₂ 구조를 안정적으로 유지하고 다전자 환원 반응의 작동 원리를 규명했다는 데 의미가 있다”며 “태양광으로 이산화탄소를 친환경 연료와 유용한 자원으로 전환하는 탄소 자원화 기술에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘응용 촉매 B: 환경 및 에너지’에 실렸다. </p>
          <p contents-hash="7807f0251be4d14a391ed07afc162cde9d617deb5829cc8807479f65c1f18976" dmcf-pid="Gsx8KV9Ude" dmcf-ptype="general">&lt;참고 자료&gt; <br> doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.127142</p>
          <p contents-hash="59e59d1836cc08d44964658341c9b346502e4f3f35196cdd2feb0631b269b254" dmcf-pid="HOM69f2uJR" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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