초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
인류의 미래와 관련되어 현재 과학분야에서 관심의 대상이 되고 있는 것은 한정된 화석에너지(석유, 석탄, 천년가스등등)를 대체할 수 있는 새로운 에너지원의 개발과 환경 오염을 효과적으로 처리할 수 있는 기술 개발이다. 지구의 한정된 화석에너지(석유, 석탄, 천년가스등등)는 앞으로 고갈상태에 이르게 될 것이며, 산업폐기물 및 도시 쓰레기로부터 발생하는 환경오염 물질과 난분해성 유독성 화합물이 대기 또한 지하수로 오염되어지면 이것을 다시 수집하여 처리하는 데는많은 시간과 막대한 에너지가 필요하게 되며

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
인류의 미래와 관련되어 현재 과학분야에서 관심의 대상이 되고 있는 것은 한정된 화석에너지(석유, 석탄, 천년가스등등)를 대체할 수 있는 새로운 에너지원의 개발과 환경 오염을 효과적으로 처리할 수 있는 기술 개발이다. 지구의 한정된 화석에너지(석유, 석탄, 천년가스등등)는 앞으로 고갈상태에 이르게 될 것이며, 산업폐기물 및 도시 쓰레기로부터 발생하는 환경오염 물질과 난분해성 유독성 화합물이 대기 또한 지하수로 오염되어지면 이것을 다시 수집하여 처리하는 데는많은 시간과 막대한 에너지가 필요하게 되며, 환경호르몬 및 유독성 화합은 우리 인류의 생존권에 크게 영향을 주므로 에너지및 환경문제를 해결하는 것은 우리 인류에 있어서 가장 큰 과제이다. 현재 전 세계적으로 에너지문제의 해결을 위하여 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 실질적으로 지구가 받고 있는 태양에너지의 0.005%만을 화학연료나 전기에너지로 전환 시킬 수 있다면 인류의 에너지문제는 해결할 수 있다. 무공해 에너지인 태양에너지를 효율적으로 이용하는 것은 우리 인류에게 있어서 아주 이상적인 목표이지만, 아직 까지 해결해야할 문제는 많이 남아 있다. 태양에서 발생하는 빛 에너지는 지구상으로 입사되는데, 이때 370nm 부근의 자외선은 5% 정도이고, 가시광영역의 400-700nm은 45%를 차지하고 있다. 현재 가시광 영역의 에너지를 효율적으로 이용하기 위하여 photovoltaic photoelectrochemical (PEC/PV) device, Solar cell 및 Gratzel cell등과 같은 다양한 시스템이 연구되고 있다. 이러한 연구가운데 태양광하에서 광화학적인 반응으로 물을 수소와 산소로 분해하여 수소에너지를 얻는 연구가 주목받고 있지만 상용화에 가까운 시스템은 아직 개발되고 있지 않다. 이러한 시점에서 가시광광촉매의 개발은 새로운 대체에너지 연구 분야에 있어서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대 된다. 즉 가시광광촉매는 지금 까지 상용화에 가깝게 연구되어온 photovoltaic photoelectrochemical (PEC/PV) device, Solar cell 및 Gratzel cell에 기반재료에 응용되어질 뿐만 아니라 광촉매반응으로 물 분해를 하여 수소 에너지를 얻는 것이 가능할 것이다.

Abstract ▼

Ⅱ. Objectives (목표)
1. Final objectives of research and development
The final objective of this project is the hydrogen fuel production with a solar-to-hydrogen (STH) efficiency greater than 7% under the standard solar irradiation of AM 1.5.
2. Development objectives and the contents of this

Ⅱ. Objectives (목표)
1. Final objectives of research and development
The final objective of this project is the hydrogen fuel production with a solar-to-hydrogen (STH) efficiency greater than 7% under the standard solar irradiation of AM 1.5.
2. Development objectives and the contents of this year
(1) the objectives of this research
Photocatalysts convert solar energy into clean hydrogen energy by splitting water, and decompose harmful organic and inorganic pollutants. The remarkable progress of the past decade in photocatalysis has been limited to ultraviolet (UV) light instead of the more useful visible-light region. The development of visible-light photocatalysts, therefore, has become one of the most important topics in photocatalysis research today. Traditional visible-light photocatalysts are either unstable1 (CdS, CdSe, etc.) or have low activity (Fe₂O₃, WO₃, etc). Recently, some UV-active oxides turned into visible-light photocatalysts by substitutional doping of metals as in Ni_xIn_1-xTaO₄ and (V-, Fe-, or Mn-)TiO₂, or of C, N, and S, as in TiO_2-xNx, TiO_2-xC_x, TaON, and Sm₂Ti₂O₅S₂. But their activities are usually low, and there is concern for the stability of substituted anions under reaction conditions.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 14
• 제1장 서론 ... 15
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 2-1. 연구개발의 필요성 ... 16
• 2-2 국내외 연구개발 현황 및 전망 ... 18
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1 절 서론 ... 20
• 제 2 절 연구수행 방법 ... 22
• 제 3 절 연구수행 내용 및 결과 ... 25
• 제4장 연구 개발 목표 달성도 및 대외기여도 ... 47
• 4-1 연구개발 목표 달성도 ... 47
• 4-2 연구개발 대외기여도 ... 49
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 51
• 제6장 참고문헌 ... 52
• 제7장 본 연구를 통한 결과물의 연구실적 ... 54