선택적 촉매 환원(SCR) 방식을 통해 질소산화물을 무해한 질소로 바꾸고 있지만, 상용 바나듐-텅스텐 촉매가 주로 350℃에서만 고효율을 내는 탓에 온도 변화가 심한 실제 현장에서는 성능이 급격히 떨어진다는 한계가 있었다.
반면 연구팀이 개발한 촉매는 240℃에서 질소산화물 제거 효율이 93.6%에 달하고, 고온 영역에서도 97% 이상의 전환 효율을 안정적으로 유지한다. 상용 SCR 촉매는 240℃에서 효율이 62.4% 수준에 그친다. 또 질소산화물의 97% 이상이 질소로 전환됐으며, 온실가스인 아산화질소 등 부반응 부산물 생성도 거의 없었다. 촉매 수명도 개선됐다.
연구팀은 가루 촉매를 실제 산업 현장에서 쓰는 덩어리 형태로 뭉쳐 상용화를 위한 성능도 검증했다. 벌집 구조로 뭉쳐진 이 촉매는 빠르게 가스가 흐르는 20L/min 조건에서 초당 수십 마이크로그램의 NO를 안정적으로 처리하는 성능을 보였다.
조승호 교수는 “촉매의 독성을 유발하고 값이 비싼 바나듐 함량도 줄여 산업 환경의 안전성과 경제성을 동시에 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이다예기자 ties@ksilbo.co.kr
저작권자 © 울산일보 무단전재 및 재배포 금지
