기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양에너지를 저장했다가 수소로 방출하는 솔라 배터리



 (Catalyst solutions with luminescent ruthenium dye, which are irradiated with visible light in the reactor. Credit: Elvira Eberhardt, Ulm University)

​


(Charging process of the polymer. UV/vis absorption spectra during photocatalytic charging of the copolymer (225 µm with respect to methyl viologen monomer content) using [Ru(tbbpy)3]Cl2 (12.5 µm) in water containing 0.09 m TEA and 0.075 m NaH2PO4 (A) and the respective time course of charging (B). SOC refers to state of charging; mean values are displayed and error bars represent standard deviation of n = 3 independent measurements. Credit: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-68342-2)

​

​

태양 전지 같은 신재생 에너지의 가장 큰 약점은 밤에는 발전을 할 수 없다는 것과 기상 상태에 따라 발전량이 통제할 수 없이 변한다는 것입니다. 여기에 대비하기 위해 백업 배터리를 갖추는 방법도 있으나 이 역시 추가 비용으로 이어지고 장시간 발전량이 줄어드는 흐린날이 계속될 경우 대응하기 어렵다는 문제가 있습니다.

​

울름과 예나 대학의 과학자들은 이 문제를 극복할 수 있는 독특한 태양 에너지 화학 배터리를 개발했습니다. 이들이 개발한 배터리는 전기 형태로 에너지를 저장하는 것이 아니라 수소를 저장했다가 방출한다는 독특한 특징을 지니고 있습니다.

​

마르코 하르트코른(울름 대학교)과 로빈 캄페스 박사(예나 연방 주립대학교) (Marco Hartkorn (Ulm University) and Dr. Robin Kampes (FSU Jena).)와 동료들은 '수용성 산화-환원 활성 공중합체(Redox-active copolymer)'라는 특수한 고분자 물질을 이용해 태양 에너지를 저장했다가 수소의 형태로 방출하는 기술을 개발했습니다.

​

연구팀이 개발한 중합체는 수용액 상태에서 태양 에너지의 80%까지 저장할 수 있습니다. 이 에너지는 전자 (e-)의 형태로 분자에 잡혀 있다가 용액에 산과 촉매를 넣어 pH를 산성으로 만들면 저장된 전자가 용액 속 수소 이온과 결합해 수소 가스를 내놓는 방식입니다. 두 번째 수소 방전 단계의 에너지 효율도 72% 정도로 대략 57.6%의 효율로 수소를 내놓을 수 있습니다.

​

이 방식의 장점은 단순히 태양 에너지를 이용해 수소를 만드는 것만이 아니라 보관이 까다롭고 다루기 위험한 수소를 안전하게 수용액에 장기 보관하고 있다가 필요할 때 꺼내 쓸 수 있다는 것입니다. 예를 들어 수소환원 제철소에 필요한 수소를 그때마다 공급할 수 있습니다.

​

물론 현재는 기초 연구 단계로 얼마나 비용 효율적이고 내구성이 오래갈지는 알 수 없습니다. 앞으로 상용화를 위한 개발이 순조롭게 진행될 수 있을지 궁금합니다.

​

​

참고

​

​

https://techxplore.com/news/2026-02-solar-battery-sunlight-days-hydrogen.html

​

Marco Hartkorn et al, A water-soluble copolymer for storage and electron conversion in photocatalytic on-demand hydrogen evolution, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-68342-2

라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

eMMC 달고 가격 낮췄다. 마이크로소프트 서피스 랩탑 고 발표

  (출처: 마이크로소프트)   마이크소프트가 서피스 랩탑의 보급형 버전을 발표했습니다. 서피스 랩탑 고 ( Surface Laptop Go )는 서피스 랩탑 3의 13.5/15인치 보다 작은 12.45인치 픽셀 센스 ( 1536 x 1024 Resolution 148 PPI, 10포인트 멀티 터치 ) 디스플레이를 탑재하고  Core i5-1035G1 (4C / 8T 1.0-3.6 GHz, 32EU, 15W TDP)를 사용한 무게 1.1kg의 경량 노트북입니다. 여기까지는 흠잡을 때 없어 보이지만, 549달러의 기본 모델이 4GB LPDDR4x 메모리와 64GB eMMC를 탑재했다는 사실은 호불호가 갈릴 것 같습니다. 다른 스펙은 가격대비 우수하고 고급진 외형을 지니고 있으나 속도도 느린 eMMC에 용량도 64GB에 불과하다면 실사용에서 불편할 일이 적지 않을 것이기 때문입니다.  Component Laptop Go CPU Intel Core i5-1035G1 4C / 8T 1.0-3.6 GHz Gen 10 Graphics with 32 Eus 15W TDP Memory 4 / 8 GB LPDDR4x 16 GB LPDDR4x Available on Commercial Model Display 12.45-inch PixelSense 1536 x 1024 Resolution 148 PPI 3:2 Aspect Ratio 10-Point multitouch Storage 64 GB eMMC 128 GB or 256 GB SSDs Wireless Wi-Fi 6 Bluetooth 5.0 I/O 1 x USB Type-C 1 x USB Type-A Headset jack Surface Connect Webcam 720p f2.0 Battery Up to 13 hours 39-Watt adapter Dimensions 278 x 206 x 15.7 mm 10.95 x 8.10 x 0.62 inches Weight 1110 grams...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기