광촉매를 공부하시고픈 분을 위하여

1. 광촉매

빛을 받아서 화학반응을 촉진시키는 물질로써, 반도체의 산화티탄(TiO2)에 의한 효과는 1967년 두 일본인 학자에 의해 발견되어 환경문제 해결에도 도움이 되는 기초기술로 실용화되기 시작했다. 산화티탄은 유해물질을 산화 분해하는 기능(대기, 수질, 토양 등 환경정화작용, 탈취, 항균, 항오작용)과 표면에 초(超)친수성을 가지게 하는 기능적(젖어도 물방울을 만들지 않고 엷은 막으로 흡착하는) 특성에서 셀프클리닝의 효과가 있는 유리나 타일, 청소기, 공기청정기, 냉장고, 도로포장블록, 커튼, 벽지, 속옷, 인공관엽식물 등 다양한 제품에 적용되고 있다

2. 새집증후군과 광촉매의 열기

 네이버에서 ‘광촉매’라는 키워드를 치면 약 30만개의 webpage가 나타나고 약 5,000 건의  유.무료 전문자료가 나타난다. 4~5년전에 한때는 50만개의 이상의 webpage가 있었을 때가 있었고 이들을 대변하기 위하여  한국 (사) 광촉매협회 가 설립되어 있지만 최근에는 활동이 별로 없는 것 같다.  좋은 기술이 시장적응에서 고전하는 전형적인 케이스이다. (2012년 현재)

일본 Yahoo에서 ‘광촉매’라는 키워드를 치면 약 6백만개의 webpage가 나타난다. 광촉매공업회가 있다.  만일 일본어가 가능하면 이 광촉매공업회의 website에서 공부를 하도록 권한다.  신뢰할 수 있는 내용만 게재를 하고 있다. (2012년 현재)

광촉매에 대한 일본의 자부심은 대단하다. 애착심도 많고 기술에 대한 투자도 계속되고 있다. 일본의 공공기술 프로젝트 중 ‘광촉매이용주택용부재 프로젝트(平成１９年３月独立行政法人新エネルギー 産業技術 総合開発機構研究評価委員会)라는 것이 있다. 이의 사후평가보고서는 다음과 같이 시작을 한다

 “일본이 발견하고 세계를 리드하여 가는 광촉매
,  그 이용기술과 학술이론과 건축자재에 적용하는 냉방공조부하의 저감이라던가, 실내환경정화에 기여하는……… 특히 실내환경부재의 개발에서는 가시광선응답형 광촉매
의 유기물분해메카니즘을 명확하게 하여 최종제품 프로세스까지 도달하였다….. (이하 생략)”

3. 광촉매의 부족한 점

    광촉매가 유해물질 분해제거 작용을 하기 위한 조건은;

- 가시광선(신형 광촉매)  혹은 자외선(구형 광촉매)의 광원이  있어야 한다.

- 공기의 적절한 흐름이 있어야 공기중에 포함되어 있는 유해물질과 광촉매가 접촉을 할 수 있다.

 - 먼지등이 않지 않아야  광촉매와 유해물질이 접촉하여 작용을 할 수 있다.

-  골고루 분사되지 않으면 코팅표면에 백화현상이 나타난다.

이와 관련 일본 광촉매공업회는 다음과 같이 기술하고 있다.

“산화티탄광촉매는 자외선이 있는 장소에서 사용할 필요가 있다. 옥외에서는 태양광이 있지만 실내에서는 창문으로부터 들어오는 외부광선과 조명등으로부터 나오는 광선을 이용하게 된다. 일반의 실내에서는 자외선이 적으므로 주의할 필요가 있다”

“최근 자외선보다 파장이 긴 보라색 혹은 청색의 광에서도 광촉매효과를 발휘하는 가시광 응답형광촉매가 개발되어…… “

4.  광촉매에 대한 균형된 견해

광촉매의 기술은 확실하게 검증되어 있으며, 많은 학문적 자료가 이를 확인하고 있다. 다만 작용의 전제 조건이 일반 실내주거환경에 그리 만족하지 않다는 것이다. 예를 들면 광촉매시공을 하여도 야간에 전등을 켜 놓지 않으면 효과가 없어서 취침시에 위험에 노출되는 것이다. 그리고 광촉매의 시공면적이나 자외선(가시광선)의 광량에 따라서 처리능력이 부족할 때가 많다.  따라서 광촉매시공은  실내주거환경에는 완전하지 않는 조건적 제한적 해결책인 것이다.

실내공기질을 위한 광촉매 시공은 아니지만  다음과 같은 응용기기는 제한적 보완적 용도로 고려하여 볼만 하다.

광촉매 형광등 ; 성능이 제한적이지만  형광등만 교체하면 간단하게 된다. 없는 것 보다는 낮다.

광촉매 벽지 ; 광촉매가 없는 벽지 보다는 그래도 있으면 조금이라도 도움이 될 것임

특별한 장소에서 광촉매 시공 ; 24시간 전등이 켜져 있고 적절한 공기흐름이 있는 곳

<                        

( 참고: 이 글은 2011년에 쓰여 졌습니다. 일부 인용데이터는 변경되었을 수도 있습니다.)