서울대 연구팀, 이산화타이타늄 초친수성 원리 규명

국내 연구진이 빛을 받을 때 이산화타이타늄이 초친수성(超親水性)을 띠게 되는 원리를 규명해냈다.

21일 미래창조과학부에 따르면 서울대 물리천문학부 제원호 교수 연구팀이 수행한 이번 연구는 미국립과학원회보(PNAS) 4월7일자 온라인판에 게재됐다.

이산화타이타늄은 빛을 받아 화학반응을 돕는 대표적인 금속 산화물 광촉매로 유해물질을 분해하거나 향균, 탈취 용도로 이용된다. 초신수성이란 표면이 젖어도 물방울을 만들지 않고 엷은 막을 만들어 내는 성질을 뜻한다. 제 교수팀의 이번 연구는 향후 향균, 탈취, 셀프크리닝, 김서림방지 기능을 갖는 경제적이고 친환경적인 광촉매 코팅제나 필름 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

그동안 이산화타이타늄이 빛을 받을 때 나타나는 초친수성은 방오, 방담(anti-fogging) 필름 등에 응용됐지만 정확한 원인에 대해선 논란이 있어, 효율적인 태양광 스마트 코팅제 개발 응용 등에 어려움이 있었다.

제 교수 연구팀은 자체적으로 만든 원자힘현미경으로 가시광선과 근적외선 흡수시 나타나는 이산화타이타늄 표면의 흡착물층을 발견하고 실시간으로 측정, 초친수성이 흡광시 생성되는 흡착물층과 물 분자와의 강한 인력을 규명했다.

초친수성 원리의 실마리가 밝혀짐에 따라 이산화타이타늄의 고유 성질을 이용한 태양광 스마트 코팅이나 방담필름 개발 연구 등으로 이어질 것으로 기대된다.

제 교수는 “이번 연구를 통해 이산화타이타늄의 초친수성 원리가 분명히 규명됨에 따라 유사한 산소결함을 갖는 금속산화물들의 광친수성의 이해 및 새로운 친환경 광촉매 개발에 기여할 것”이라고 밝혔다.