초록 ▼

□ 개발 목적 및 필요성
NO_x 규제가 더 강화된 EURO 6에 대응하기 위해서는 SCR과 같은 고효율의
NO_x 배기가스 정화 장치의 개발이 시급하며, 가솔린 엔진에 대한 규제와 마찬가지로 강화될 여지가 있는 NOx 규제 및 N₂O 규제 기준에 한 발 앞서 고성능의 SCR 기술을 확보할 필요가 있다. 따라서 N₂O 배출이 최소화된 배기가스 정화 장치를 조속히 개발할 경우 전 세계적인 기술 선점이 가능하다.

□ 연구개발결과
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□ 개발 목적 및 필요성
NO_x 규제가 더 강화된 EURO 6에 대응하기 위해서는 SCR과 같은 고효율의
NO_x 배기가스 정화 장치의 개발이 시급하며, 가솔린 엔진에 대한 규제와 마찬가지로 강화될 여지가 있는 NOx 규제 및 N₂O 규제 기준에 한 발 앞서 고성능의 SCR 기술을 확보할 필요가 있다. 따라서 N₂O 배출이 최소화된 배기가스 정화 장치를 조속히 개발할 경우 전 세계적인 기술 선점이 가능하다.

□ 연구개발결과
- Mn/TiO₂ 계열의 촉매를 제조할 때 Crystallinity가 있는 Anatase phase의 TiO₂ 대신 Hydrous TiO₂를 사용하면 비슷한 SCR 활성을 유지하면서 N₂O의 생성을 어느 정도 억제할 수 있다.
- N₂O가 많이 발생하는 V/TiO₂ 촉매 대신 CeTi 계열의 촉매를 사용하면 N₂O의 생성을 nearly zero로 만들 수 있다. 기존의 공침법과는 달리 Ceria와 Titania의 물리적 혼합 및 간단한 소성 과정을 통해 촉매를 제조하는 방법을 고안하였다.
- V/TiO₂ 계열의 촉매에서 TiO₂를 micropore를 갖는 구조체를 사용할 경우 bulk-like vanadia의 생성을 억제하여 고온에서도 N₂O의 생성을 억제하면서 높은 NOx 저감률을 유지할 수 있음을 증명하였다.
- Fe-SSZ-13과 Cu-SSZ-13을 물리적으로 혼합한 촉매의 경우, 각각의 제올라이트 촉매 간의 상호작용에 의해 redox property에 변화가 생기며, 이로 인하여 SCR 활성과 N₂O 발생에 차이가 발생하였다.
- Microporous TiO₂를 이용하여 제조된 V/TiO₂ 촉매의 열적 내구성이 상용TiO₂에 비하여 우수하다고 판단할 수 있으나, 600℃의 고온까지 견디기에는 무리가 있다.
- Microporous TiO₂를 이용하여 제조된 V/TiO₂ 촉매가 상용 TiO₂ 촉매에 비하여 황 피독에 대하여 높은 저항성을 지니며, 이는 표면에서 더 적은 양의 암모늄 황산화물을 생성하는 것을 통하여 관찰되었다.
- Micropore를 가진 microporous TiO₂에 vanadium을 담지한 촉매의 경우에는 polymerization 정도가 낮기 때문에 고온에서의 N₂O의 발생이 mesopore를 지닌 TiO₂ 촉매에 비하여 억제된다.

□ 성능사양 및 기술개발 수준
기술 이전을 통한 실제 엔진에 연구개발된 촉매 적용 가능

□ 활용계획
(1) 기술적 측면
- N₂O 발생 억제 DOC/SCR 촉매 소재 및 주변 기술의 국산화
- N₂O 저감 핵심 요소 기술의 통합
(2) 환경적 측면
- 온실효과의 가속화를 방지하여 환경개선에 기여
- 미래 CO₂ 환산 온실가스 규제에 선제적으로 대응하여 국제적 온실가스 목표 관리제에 크게 기여할 것으로 예상

( 출처 : 요약서 2p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
V/TiO₂ type catalysts supported on microporous TiO₂ formed bulk-like vanadia on the surface and suppressed N₂O production at high temperature with high SCR activity. Also, V/TiO₂ type catalysts supported on microporous TiO₂ had hig

Ⅳ. Results
V/TiO₂ type catalysts supported on microporous TiO₂ formed bulk-like vanadia on the surface and suppressed N₂O production at high temperature with high SCR activity. Also, V/TiO₂ type catalysts supported on microporous TiO₂ had high temperature stability under 600℃. Also,they had high sulfur resistance with lower formation of amonium sulfate speceis on the surface during the sulfur poisoning, compared with vanadium catalysts supported by commercial. In addition, physical mixing of Fe-SSZ-13 and Cu-SSZ-13 showed difference in redox properties compared with each zeolite catalyst which made improved SCR activity and N₂O suppression.

( 출처 : SUMMARY 8p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약서 ... 2
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1-1. 연구개발 목적 ... 10
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 10
• 1-3. 연구개발 범위 ... 11
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 2-1. 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 12
• 2-2. 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 12
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 13
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 14
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 145
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 146
• 4-1. 목표달성도 ... 146
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 147
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 148
• 5-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 148
• 5-2. 사업화계획 및 효과 ... 148
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 149
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 152
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 152
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 152
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 153
• 11. 기타사항 ... 153
• 12. 참고문헌 ... 153
• 끝페이지 ... 155