본 연구는 이산화 티타늄(TiO₂) 광촉매를 이용한 석유계 유기 오염물질의 분해 과정에서 생성될 수 있는 수소의 활용 가능성을 확인하고, 이를 수소 연료 전지의 구동과 연계할 수 있는지 평가하는 데 목적이 있다. 대표적인 방향족 탄화수소인 톨루엔(C₆H₅CH₃)을 분해 대상으로 선정하여, TiO₂를 부직포에 코팅한 광촉매를 제작한 후 UV LED(0.5 W, 395 nm)를 이용해 최대 30분간 광분해 반응을 유도하였다. 반응 전후의 질량 변화를 통해 톨루엔의 잔류량을 측정한 결과, 시간 증가에 따라 일관된 감소가 관찰되어 TiO₂ 기반 광촉매에 의한 유의미한 분해가 이루어짐을 확인하였다. 그러나 반응 과정에서 생성되는 수소를 용존 수소 측정기와 수소 연료 전지 키트를 통해 검출·활용하려는 시도에서는 수소가 정량적으로 검출되지 않았으며 연료 전지 또한 구동되지 않았다. 이는 광원의 파장 조건, 반응계 내부 산소 존재, 전자-정공 재결합 및 산소 환원 반응 우세 등으로 인해 실제 수소 생성량이 극히 미량에 그쳤기 때문으로 판단된다. 본 연구는 TiO₂ 광촉매가 톨루엔과 같은 난분해성 유기 오염물질의 환경적 무해화에는 효과적이나, 동일 조건에서 생성되는 수소를 차세대 에너지원으로 활용하기에는 아직 기술적·효율적 한계가 크다는 점을 보여준다. 향후에는 무산소 환경, 보조 촉매(Pt 등), 더 짧은 파장의 광원 적용 등을 통해 수소 생성 효율을 개선할 수 있을 것으로 기대된다.