문운당

★2020 세종도서 학술부문 우수도서 선정★ 

저자가 광촉매 연구를 시작한 「Honda–Fujishima효과」 발견이 1967년의 일이다.

당시 광촉매의 기본재료인 산화티탄(TiO2)을 물 속에 넣어 빛을 쪼였더니 물이 분해되어 산소가스가 발생하는 현상을 우연히 발견한 것이 광촉매 연구의 시작이었다. 우리 인간에게 가장 중요한 반응이 「광합성」(식물 잎에 태양광을 쪼여주면 일어나는 반응)인데, 그 당시 「혹시 식물의 광합성에 해당하는 잎의 엽록소(클로로필) 역할을 산화티탄도 하는 것은 아닐까?」라는 생각이 번쩍 떠올랐다. 이 내용을 영국의 과학전문지 「Nature」에 「태양광으로 물이 산소와 수소로 분해」라는 내용을 발표하면서 세계적으로 주목받게 되었다. 

필자는 항상 「중요한 것은 진짜이어야 하며, 누가 실시하더라도 효과를 재현할 수 있어야 하고, 자신감을 가지고 권할 수 있는 것만이 살아남을 수 있다. 이론뿐만 아니라 어떻게 일상생활에서 사용할 수 있는가가 중요하다」라는 생각으로 연구에 임하였다.  

산화티탄을 이용한 인공광합성 연구는 현재도 세계적으로 진행되고 있지만, 필자는 빛이 조사된 산화티탄 표면에서 나타나는 독특한 특성, 즉 강한 「산화분해력」, 그리고 물방울과 친해지는 「초친수성효과」를 활용하는 내용으로 연구 분야를 확대하면서 지금에 이르고 있다. 

이 책을 발행하기 위하여 기본에서 최신 사례까지를 총망라하여 필자 인생의 집대성이라는 각오로 임하였다.   

제1장 왜 광촉매는 계속 확산되고 있는가?

1–1 광촉매의 확산

1–2 광촉매의 의료에 응용

1–3 광촉매의 농업･바이오 분야에의 응용

1–4 쾌적한 생활의 버팀목 광촉매

제2장 지금 주택이나 고층빌딩에도 광촉매가 크게 주목받는 이유

2–1 주택 외벽은 더러워지지 않는 「광촉매 타일」이 새로운 유행

2–2 고층빌딩, 공장, 교회 외벽에 적용하는 건축자재･코팅제

2–3 텐트막 제품의 가능성을 넓힌 광촉매 텐트

2–4 더러워지지 않고 물방울이 맺히지 않는 유리로 선명한 시야 유지

2–5 건물 내부의 가시광에서 활약하는 광촉매

제3장 광촉매가 공항이나 고속전철에 어떻게 이용되고 있나?

3–1 공항, 항공컨테이너 등 하늘길을 지원하는 광촉매

3–2 고속전철(신칸센) 등 철도를 지탱하는 광촉매

3–3 도로면과 도로주변을 깨끗이 하는 광촉매

제4장 광촉매의 「6대 기능」과 일상에서 많이 사용되는 제품

4-1 광촉매의 ｢6대 기능｣이란

4–2 6대 기능 ❶ 항균･항바이러스 효과

4–3 6대 기능 ❷ 코페르니쿠스적 발상전환으로 탄생한 ｢탈취｣ 효과

4–4 6대 기능 ❸ 유리와 거울표면의 김서림 방지 효과

4–5 6대 기능 ❹ 셀프클리닝을 실현하는 더러움 방지 효과

4–6 6대 기능 ❺ 빛으로 물을 깨끗하게 하는 「수질정화」 효과

4–7 6대 기능 ❻ 빛으로 환경을 깨끗하게 하는 「대기정화」 효과

제5장 「인공광합성」 최신 상식

5–1 자원･에너지･환경 문제와 광합성의 메커니즘

5–2 물 광분해의 감동과 광촉매계의 탄생

5–3 가속화하는 「인공광합성」의 최신 동향

제6장 반응기구와 빛의 이야기

6–1 광촉매 반응의 주역은 오직 두 개

6–2 산화티탄은 반도체

6–3 산화티탄의 에너지 구조 및 광조사 효과

6–4 산화티탄의 결정 형태와 광촉매 활성

6–5 산화티탄 광촉매가 이용할 수 있는 빛의 파장은?

6–6 강한 「산화분해」와 「환원」 메커니즘

6–7 「초친수성」의 발현 이유

6–8 더러움 방지와 김서림 방지 효과의 메커니즘

6–9 광촉매의 다기능성이 생기는 이유

제7장 광촉매 소재 제조법

7–1 광촉매 원료의 형태는?

7–2 2개의 코팅기술을 어떻게 활용할까

7–3 코팅에서 가장 중요한 포인트는 접착층

7–4 세계 최초의 광촉매 타일은 어떻게 실현되었을까

7–5 광촉매 유리, 자동차 사이드미러는 이렇게 만든다

7–6 국제우주정거장을 정화하는 UV–LED 광촉매

제8장 광촉매 기술의 표준화 및 제품 인증제도

8–1 일본(JIS)과 세계(ISO)에서 시험방법 표준화

8–2 광촉매 제품 인증제도