에너지연, 고내구성·고정성 자가생성촉매 개발
[충청투데이 윤경식 기자] 한국에너지기술연구원(에너지연)은 김희연·최윤석 박사(고온수전해연구실) 연구진이 정우철 서울대 재료공학과 교수와의 공동연구를 통해 온실가스로 에너지원을 생산하는 건식 개질반응 촉매를 개량하는 데 성공했다고 13일 밝혔다.
건식 개질 반응에는 저렴하고 성능이 우수한 니켈(Ni) 촉매가 사용되고 있으나 반응 과정 중 탄소가 촉매 표면에 쌓여 성능이 급격히 저하되는 문제가 있어 최근에는 페로브스카이트 구조의 산화물을 활용한 자가생성촉매 기술이 주목받고 있다.
자가생성촉매는 탄소 침적을 효과적으로 억제할 수 있어, 기존 니켈 촉매에 비해 장기간 운전 시에도 성능을 유지할 수 있다는 것이 장점이다.
이에 연구진은 원자 간 결합력을 최적의 조건으로 조정해 고온의 건식 개질 반응 조건에서도 안정적으로 작동하는 자가생성촉매를 개발했다.
개발된 촉매는 기존 촉매의 니켈 사용량 대비 3% 수준으로도 동일한 양의 합성가스를 생성할 수 있다.
또 연속 운전 시 성능이 저하되는 기존 촉매와 달리 800도의 고온 조건에서 500시간의 장기 운전 시에도 높은 전환 효율을 안정적으로 유지했으며 탄소 침적 현상도 관찰되지 않아 우수한 내구성을 입증했다.
윤경식 기자 ksyoon1102@cctoday.co.kr