KIST, 발전소·선박 배출 질소산화물 잡는 고효율 촉매 개발

국내 연구진이 디젤을 사용하는 발전소나 선박에서 배출되는 미세먼지 원인물질인 '질소산화물'(NOX)을 제거하는 효율과 안정성을 크게 높인 친환경 촉매를 개발했습니다.

한국과학기술연구원(KIST) 하헌필·김종식 박사팀은 오늘(5일) 기존 바나듐 산화물 상용 촉매의 단점인 독성 물질 방출 위험을 줄이고 저온 영역에서 고효율을 유지하는 새로운 친환경 탈질촉매를 개발했다고 밝혔습니다.

선박, 자동차에서 많이 나오는 질소산화물은 미세먼지의 주요 원인물질 중 하나로 이를 제거하기 위해 배기가스에 포함된 질소산화물을 암모니아와 반응시켜 물과 질소로 바꾸는 촉매가 사용됩니다.

그러나 바나듐과 텅스텐, 세륨 등을 사용하는 기존 바나듐 산화물 상용 촉매는 사용하기 위해 300℃ 이상 고온 환경을 만드는 데 비용이 많이 들고, 고온에 노출될 때 독성 촉매 성분이 증발해 방출되는 문제점이 있었습니다.

이 때문에 바나듐 산화물 촉매는 사용온도가 매우 높은 자동차에는 사용하기가 어려웠습니다.

연구진은 주촉매성분으로 기존 상용 촉매에 사용되는 텅스텐이나 세륨 대신 값싼 구리를 사용한 '구리바나듐복합산화물' 촉매를 개발해 독성 촉매 성분의 증발을 억제하고 효율을 높이는 데 성공했습니다.

하헌필 박사는 "구리바나듐복합산화물 촉매는 촉매구조를 개선해 효율은 높이고 생산비용은 낮춘 친환경적 촉매"라며 "촉매 성능 향상을 위해 촉매 성분 최적화 연구를 진행 중이며, 앞으로 촉매를 발전소·자동차 등에 실제 장착해, 상용화하기 위해 노력할 것"이라고 말했습니다.

연구 결과는 촉매 분야 국제학술지 '응용 촉매작용 B : 환경'에 게재됐습니다.

(사진=한국과학기술연구원 제공/연합뉴스)