포스텍연구팀, 자동차 배기가스 제거 촉매 개발

미세먼지 주범으로 꼽히는 자동차 배기가스를 제거하는 촉매가 개발됐다.

포스텍은 한정우 교수팀이 저온에서 배기가스를 줄일 수 있는 고효율 촉매를 개발하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

한정우 교수

이 연구는 촉매 과학 분야 세계적 권위지인 ‘켐캣켐’ 표지 및 VIP 논문으로 선정돼 게재됐다.

한 교수팀은 컴퓨터 시뮬레이션으로 이론 화학의 문제를 다루는 계산화학을 통해 도펀트 조합을 합리적으로 도출해 냈고 같은 연구실의 실험 연구진에게 이를 바로 제시해 고효율 촉매를 설계하기 위한 시간과 비용을 획기적으로 감소시켰다.

연구팀은 자동차 배기가스 중 일산화탄소를 산화하기 위해 고활성 세륨 산화물 기반 촉매를 제시했다. 이 촉매는 세슘 산화물에 두 가지 전이 금속을 이중 도핑하는 방법을 통해 체계적으로 설계했다. 먼저 계산화학적 기법을 사용해 구리와 구리·은이 각각 단일 및 이중 도핑 조합 중에서 가장 우수한 후보인 것을 확인했다. 이것을 세륨 산화물 격자에 도핑되도록 나노 입자를 합성한 후 순수한 세슘 산화물과 다른 전이 금속에 도핑된 세슘 산화물보다 더 높은 촉매 활성이 나타나는 것을 실험적으로 증명했다.

한 교수는 “자동차 배기가스를 줄이기 위한 촉매를 이론과 실험적 방법을 통해 체계적으로 설계할 수 있었고 이런 방법을 더욱 발전시키면 비싼 귀금속 촉매 대신 저렴한 금속을 이용한 고효율 촉매의 상용화를 앞당길 것”이라고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]