문주호 연세대 교수 '그린수소' 저비용·고효율 생산기술 개발

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[서울경제]

수소가 친환경 미래 에너지로 주목받는 가운데 이산화탄소 배출 없이 수소를 생산하는 ‘그린수소’는 정부가 추진하고 있는 ‘2050 탄소 중립’을 실현할 핵심 에너지 기술이다. 그린수소는 태양광이나 풍력 등 재생에너지에서 얻은 전력으로 물을 전기분해해 수소를 생산한다. 전기분해에 쓰는 전기를 화력에너지가 아닌 재생에너지에서 얻는다는 점에서 진정한 친환경 에너지로 평가받는다. 하지만 생산 단가가 비싸고 복잡한 생산 공정 때문에 고비용·저효율로 시장성이 떨어지는 것이 사실이다.

문주호 연세대 신소재공학과 교수는 100% 탄소 중립을 위해 반드시 필요한 그린수소의 효율적인 생산 해법을 내놓아 ‘이달의 과학기술인상’ 2022년 1월 수상의 영예를 안았다. 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단과 서울경제가 공동 주관하는 이 상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1,000만 원을 수여한다.

과기정통부와 연구재단은 “문 교수가 태양광 소자 기술에 기반한 그린수소 생산 연구로 미래 에너지 개발의 국가 경쟁력을 강화한 공로를 높이 평가했다”고 수상 배경을 설명했다.

문 교수 연구팀은 태양광·수소 변환 효율이 높은 적층형 탠덤 소자 개발에 성공해 저가 반도체로 저비용·고효율의 그린수소를 생산하는 데 성공했다. 상부 태양전지 및 하부 물분해 광전극의 광학적 특성을 이용해 태양전지·광전극 물분해 소자를 제작했다. 이는 세계 최초로 10%가 넘는 태양광·수소 변환 효율을 달성한 것이다. 기존 ‘태양광·수소 생산 시스템’이 겪고 있는 고비용·저효율의 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 주목된다. 특히 기존 접근 방식에서 탈피한 반투명 태양전지 제작법의 새로운 패러다임을 제시한 것으로, 태양광을 효과적으로 사용했다는 점에서 최적의 수소 생산 소자를 위한 전략적 접근법이라는 평가를 받았다. 이번 연구 결과는 에너지 환경 과학 분야 권위지인 ‘에너지와 환경과학(Energy&Environmental Science)’에 게재됐다.

Calothrix · Accepted Answer

■이달의 과학기술인상, 연세대 문주호 교수 선정
'적층형 탠덤' 소자 개발에 성공
반투명 태양전지로 물 전기분해
태양광-수소 변환효율 첫 10%대

문주호 연세대 교수 '그린수소' 저비용·고효율 생산기술 개발

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