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재생 가능한 대체 에너지의 개발은 현 시점에서 시급히 해결되어야 할 당면 과제이다. 대체 에너지의 개발에 많은 연구가 진행 중에 있으나, 에너지 생성 및 전환 과정 중 발생하는 부산물로 인한 환경 오염을 최소화 할 수 있는 대체 에너지 생산 방법 개발이 경제, 산업적 측면으로도 중요하다 (그림참조). 따라서 환경 오염 부산물의 생성이 거의 없는 물 산화 촉매 시스템 개발은 학술적, 경제적으로 큰 파급효과를 가져올 수 있다.

본 연구실에서는 전이금속착물을 이용하여 물 산화 촉매 시스템을 개발하는 연구를 수행해 오고 있다. 물 산화 촉매를 구현하기 위해 크게 두 가지의 연구목표를 설정하였다.
첫째는 산소-산소 결합 형성 메커니즘의 규명이고, 둘째는 광촉매 물 산화 촉매의 구현이다. 이를 위해 새로운 금속-옥소 종의 합성 및 반응성 연구, 금속-옥소 종을 이용한 산소-산소 결합 형성에 관한 연구를 수행해오고 있으며, 실질적인 물 산화 촉매 개발을 위해 물을 이용한 금속-옥소 종의 생성, 물 산화 촉매의 반응성 연구, 물 산화 촉매를 이용한 산소 생성 효능에 관한 연구, 광구동 물 산화 촉매 시스템의 디자인 및 개발에 관한 연구를 수행하고 있다.
이러한 물 산화 촉매 시스템을 통한 산소 분자 방출에 관한 연구와 더불어 과산화 수소의 생성에 관한 연구 및 수소 분자 생성에 관한 연구도 추진하고 있다.