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수소생산성 1.9배 우수한 기술 개발
에너지연, 고성능 니켈 나노촉매 합성기술 통해 구현
2020년 07월 22일 (수) 백광열 elenews@chol.com

국내 연구진이 기존의 상용 촉매보다 생산성이 1.9배 우수한 궁극적 니켈 나노촉매를 자동화 합성장치를 통해 구현했다,

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 박지찬 박사 연구진은 값비싼 수입 금속전구체 대비 15% 수준으로 저렴한 가격의 국산 금속전구체를 사용하면서도 고성능의 나노촉매를 얻을 수 있는 자동화 촉매합성장치 및 제법들을 개발했다.

자동화 합성에 적용된 핵심기술은 한정된 지지체 기공 안에 용융된 금속화합물을 균일하게 함침한 후 적정 조건에 열분해 시키는 ‘용융함침공정’으로 유해 용매를 사용하지 않아 친환경적이면서도 쉽고 간편하게 우수한 성능의 나노촉매를 얻을 수 있는 장점이 있다.

이번 연구에서 자동화기술로 합성된 니켈/알루미나계 나노촉매는 수소 생산을 위한 메탄-수증기의 개질반응에 적용돼 기존 상용 촉매보다 훨씬 높은 반응성과 메탄 전환율 및 고온에서의 안정성을 나타냈으며, 1.9배 향상된 수소생산성을 보여줌으로써 기술의 우수성을 증명했다.

연구진은 비전문가인 누구라도 이번에 구현한 자동화 합성장치를 이용하면 신뢰도 있는 고성능 나노촉매들을 쉽게 합성할 수 있다는 것을 실증했는데 향후 자동화기술의 확장을 통해 고체촉매뿐만 아니라 다양한 나노물질의 합성도 가능하고, 이 과정에서 얻어진 여러 우수물질의 제조법들은 플랫폼 기술을 통해 4차 산업혁명 시대에 반드시 필요한 나노소재 합성 빅데이터로도 활용이 가능할 것으로 보고 있다.

용융함침공정 기반의 체계적 자동화 합성시스템 기술개발은 에너지기술연구원과 자동화장치 전문기업인 ㈜하이젠과의 공동연구로 진행 중이며, 2021년 이후 기술을 상용화 할 계획이다.

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