“DGIST, 친환경 반도체로 태양광 수소 생산 기술 세계 첫 구현”

대구경북과학기술원(이하 DGIST)이 에너지공학과 양지웅·인수일 교수 연구팀이 포항가속기연구소 안형주 박사팀과 함께 친환경 양자점을 이용한 고효율 태양광 수소 생산 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.이 기술은 중금속 없이도 고성능을 구현한 세계 최초 사례로, 수소 에너지 산업의 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받고 있다.연구진은 삼원계 반도체 소재 ‘황화구리인듐(CuInS₂)’ 양자점의 합성 메커니즘을 실시간 X선 산란 분석으로 규명했다. 기존 양자점은 카드뮴, 납 등 환경 유해물질을 포함해 한계가 있었지만 이번 연구는 인체와 환경에 안전한 소재를 활용하면서도 세계 최고 수준의 수소 생산 활성을 달성했다.양자점은 수 나노미터 크기의 반도체 입자로, 빛을 흡수·방출하는 성질 덕분에 디스플레이, 센서, 태양전지, 수소 생산 등에 활용된다. 연구팀은 합성 메커니즘을 바탕으로 양자점의 크기와 구조를 정밀 제어할 수 있는 기술을 확보했으며, 이를 적용한 광전기화학 소자를 통해 태양광으로 물에서 수소를 분리해내는 기술을 실증했다.양지웅 교수는 “양자점의 합성 메커니즘을 바탕으로 우수한 특성의 친환경 양자점을 합성할 수 있다는 가능성을 입증한 의미 있는 성과”라며 “향후 수소 생산뿐만 아니라 디스플레이, 광센서, 태양전지 등 다양한 반도체 광전소자 분야로 기술이 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘나노 및 소재기술개발사업’ 등의 지원을 받아 수행됐다.