[뉴스웍스=문병도 기자] 이재성, 장지욱 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 연구팀이 전자동 잉크젯 프린팅 기술을 활용한 대형 광전극 제조 기술을 개발했다.

잉크젯 프린팅 기술을 대형 광전극 제조에 활용한 것은 최초이다.

태양광 수소 기술은 태양에너지를 이용해 물을 분해함으로써 수소를 얻는 가장 이상적인 기술이다. 하지만 그 효율이 충분하지 않아서 기존의 화석연료 개질로 생산되는 수소에 비해 가격경쟁력이 떨어진다는 단점을 가진다.

태양광 수소 기술을 통해 수소를 생산하기 위해선 광전극이 핵심 요소로 작용한다.

광전극의 성능은 전체 수소생산 시스템의 효율과 경제성을 결정한다. 연구개발용 광전극은 1㎠미만의 소형으로서, 실용화 규모인 1㎡까지 키우기 위해서는 1만 배 정도의 스케일업이 필요하다. 스케일업 과정에서 통상적으로 수소생산 효율은 급격하게 떨어지게 된다. 

연구팀은광전극을 스케일업하기 위한 방법으로 잉크젯 프린팅 기술을 활용했다.

이 기술은 용액공정으로써 진공이 요구되는 다른 기술에 비해 경제적이다. 다양한 기능을 가진 복합 다중막으로 구성된 광전극을 정교하고 일관성 있게 프린팅 가능하다. 큰 면적에서도 높은 성능을 유지할 수 있고 전자동 시스템으로 생산성이 뛰어나다는 장점을 가진다.

이재성 교수는 "2030년 이전에 태양광을 이용한 그린수소 기술이 상용화가 될 것으로 기대된다"고 말했다. 연구결과는 에너지 분야 최고의 학술지인 줄의 2023년 5월호의 표지논문으로 선정됐으며 지난달 17일 게재됐다.