국내연구진에 의해 세계최고 성능의 ‘질소산화물 제거용 저온 촉매’가 개발됐다.



한국전력기술 전력기술개발연구소 홍성호 박사 연구팀은 27일 과학기술부 나노소재기술개발사업(21세기 프론티어연구개발사업)에 참여, 나노 분말제조 및 촉매 합성기술과 질소산화물 제거용 저온 촉매를 개발했다고 밝혔다.



이번에 개발된 저온용 탈질 촉매는 기존 촉매의 제조방법과는 다르게 분말 제조 및 합성시 적정 원자구조에 첨가원소를 위치시키는 기술로 기존 선진국에서도 시도하지 못했던 첨단기술이다.



현재 발전소와 같은 고정원에 질소산화물을 제거하기 위해서는 상용 촉매의 조업온도를 300℃ ~ 350℃로 유지해야 하기 때문에 국내 기존 발전설비에 적용할 경우(발전소 연소가스 온도 250℃) 촉매활성의 감소와 설치에 어려움이 있었다.



이번에 개발된 탈질 촉매는 기존 제품보다 저온(170℃ ～ 250℃)에서 우수한 제거 성능을 갖기 때문에 연소가스의 낮은 온도 상태에서도 반응하여 별도의 가열설비가 필요 없다. 또한 질소산화물 제거 효율 측면에서도 약 40% 이하인 기존 외국 촉매에 비해 그 효율이 80% 이상을 나타내어 적은 양의 촉매를 이용하여도 우수한 질소산화물 제거성능을 가지게 되어 촉매 설치 공간을 최소화할 수 있는 장점이 있다.



나노기술을 이용한 저온용 탈질 촉매의 개발은 기존의 고전적인 촉매 개발방법에서 벗어나 나노기술을 접목시킨 획기적인 시도이며, 발전소, 소각로 등에서 배출되는 질소산화물의 제거기술은 물론 자동차 및 선박용 탈질 설비로 진출하기 위한 기술개발의 초석을 이루었다고 평가된다.



이번 연구결과는, 지난해 9월 국내 특허를 출원했고, 12월에 미국 특허를 출원한 상태이며 현재, 내구성 검증을 위한 중장기 평가를 위해 과천 자원 회수시설 소각로 및 삼성 코닝 유리 용해로 배기가스 처리설비에 설치되어 85% 이상의 높은 효율로 운전되고 있다.



또한, 미국 현지 기술진으로부터 개발된 저온 탈질 촉매가 우수하다는 평가를 받았으며, 미국내 발전설비에 설치․공급에 관한 요청을 받고 협의를 진행하고 있다.



/김길태 기자 bigbang@sciencetimes.co.kr