한국에너지기술연구원 박지찬 박사팀 성과…응용 장치 상용화 눈앞
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국에너지기술연구원(에너지연)은 박지찬 청정연료연구실 박사팀이 고성능 고체 촉매 제조기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
연구팀은 이를 기반으로 민간 기업과 함께 자동화 촉매 합성장치도 구현했다.
고체 촉매는 자동차나 연료전지 제조산업에 폭넓게 이용된다.
생산 방식으로는 금속 촉매 전구체와 지지체 전구체를 함께 침전시켜 열처리하는 공침법이나 지지체와 함께 용매에 녹인 금속 전구체 용액을 건조하는 습식담지법이 주로 쓰인다.
이들 기술에는 유해 용매를 사용하거나 촉매 합성 후에도 폐용액이 발생하는 문제가 있다.
박지찬 박사 연구팀은 용융함침 공정으로 이를 해결했다.
고체 촉매 합성에 필요한 금속염을 유해 용매 사용 없이 지지체에 녹여 균일하게 스며들게 하는 게 핵심이다.
촉매 제조 과정을 단순화하고 유해 용매 사용을 없애 간단한 방식으로 친환경적인 촉매를 제조할 수 있게 됐다고 연구팀은 설명했다.
이 공정을 통해 합성된 금속 촉매에는 금속 나노입자가 기존보다 5∼10％ 더 많다.
촉매 내 금속 나노입자 비율을 높일수록 촉매 생산성은 높아진다. 대신 안정성이 다소 떨어지는 단점은 있다.
연구팀은 상대적으로 우수한 안정성도 구현했다고 덧붙였다.
용융함침공정 기반 촉매 합성 기술은 지난해 말 열린 대한민국 지식재산대전에서 특허청장상을 받았다.
이 기술을 기반으로 하이젠과 자동화 촉매 합성 장치도 개발해 상용화를 눈앞에 두고 있다.
박지찬 박사는 "향후 고체 촉매뿐만 아니라 흡착제 등 다양한 나노 물질 합성에서도 쉽고 빠른 자동화 기술 적용이 가능할 것"이라며 "다양한 제조법들은 공유 가능한 플랫폼 기술을 통해 4차 산업혁명에 필요한 빅 데이터를 제공할 수도 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
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