KIST 하헌필 박사팀…“가격·성능·내구성 뛰어나”

국내 연구진이 개발했다. 새 기술은 기존 제품보다 가격을 획기적으로 낮추면서도 효율성과 내구성이 개선돼 외국산에 의존했던 촉매의 국산화가 가능할 전망이다.
한국과학기술연구원(KIST)은 다원물질융합연구소 하헌필 박사팀이 텅스텐과 등 희소금속 대신 가격이 싼 비전이(非轉移) 금속 조촉매를 사용하는 질소산화물 환원촉매(탈질촉매)를 개발했다고 15일 밝혔다.
질소산화물은 연료 연소시 필연적으로 생성되는 물질로, 대기오염의 주범으로 지목된다. 최근 질소산화물의 배출규제가 엄격해지면서 탈질촉매 기술 개발이 활발한 상황이다.
현재 탈질촉매로는 타이타니아 위에 바나듐을 첨가해 활성물질로 사용하는데 내구성이 약하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 값비싼 텅스텐이나 몰리브덴 같은 희소금속을 다량 첨가한 외국산 촉매가 주로 사용된다.
그러나 하 박사팀이 개발한 촉매는 비전이 금속 조촉매를 사용해 최종 촉매가격이 기존 촉매보다 30% 이상 저렴하다. 또 낮은 온도에서도 높은 촉매활성이 입증됐다. 철 제조 공정 중 오염물질이 가장 많이 배출되는 소결로는 촉매의 작동온도가 250℃ 수준의 저온이어서 이러한 환경에 맞춘 촉매가 필요하다.
하 박사팀은 이 물질에 대해 물질특허를 취득한 뒤 이를 탈질촉매 전문 제조사인 ㈜대영씨엔이에 이전했다. 이 회사는 물질특허를 기반으로 POSCO와 손잡고 소결로 배연가스 처리용 탈질촉매모듈 개발을 위한 상용화 연구를 수행했다. POSCO의 소결로 배연가스 처리장치 내에 장착해 비교실험한 결과 새 촉매가 외국산보다 가격, 성능, 내구성 면에서 모두 경쟁력이 뛰어난 것을 확인했다.
이에 따라 POSCO는 해당 촉매를 소결로에 장착해 올해 말부터 사용하기로 했다.
하 박사는 “고가의 외국산 촉매를 대체하기도 했지만 정부출연연구기관, 중소기업, 대기업이 상생 협력하는 선순환 구조를 만들어냈다는 점에 의미가 있다”고 말했다. 하 박사팀은 중국, 유럽에도 특허를 출원·등록했다.
 

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