1조(H2-GO)

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : Z-scheme 구조 Cd 결함 도입 ZnO/CdS 이종접합 광촉매의 수소 생산 능력 향상

영문 : Z-scheme Cd-vacancy ZnO/CdS photocatalyst hydrogen production

과제 팀명

H2-GO

지도교수

김정현 교수님

개발기간

2026년 3월 ~ 2026년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 화학공학과 20203400** 최*수(팀장)

서울시립대학교 화학공학과 20223400** 박*민

서울시립대학교 화학공학과 20223400** 이*주

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 태양광을 활용한 친환경 수소 생산 기술에 대한 요구가 증가함에 따라 고효율 광촉매 개발의 필요성이 증가하고 있다.

◇ ZnO를 합성한 후 CdS 합성 시에 결함(defect)을 도입함으로써 전자 구조 및 광흡수 특성을 조절하여 이종접합을 형성한다.

◇ 형성 조건(결함 형성 조건, 반응 온도 및 시간 등)을 최적화하여 Z-scheme 구조로 전하 이동을 유도하고 전자-정공 재결합을 억제함으로써 수소 발생 성능을 향상시킨다.

◇ UV-vis spectroscopy, Raman-PL 측정 등 다양한 분석을 통해 광촉매의 구조적 특성과 전하 이동 메커니즘을 규명한다.

개발 과제의 배경

◇ 세계적인 탄소중립 사회

최근 화석연료의 사용으로 인한 이산화탄소 배출량은 지속적으로 증가하여 기후변화로 인류와 환경에 부정적인 영향을 미치는 원인이 되었다. 산업화가 진행되면서 기술이 발전하였지만, 이산화탄소의 농도는 꾸준히 증가해 지구 평균 기온이 상승하는 추세를 보이는 결과가 발생하였다. 현재 지구온난화 수준이 점점 높아지고 있는 상태가 되어 탄소 배출 저감은 필수적인 과제이다. 이에 따라 국제사회는 탄소중립선언을 하게 되었고 대한민국 또한 탄소중립 목표를 수립하고 온실가스 감축 정책을 추진하고 있다. 이러한 배경에서 친환경 에너지 기술의 확보는 국가 경쟁력과 직결되는 핵심 요소로 부상하고 있다.

개발 과제의 목표 및 내용

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용