한국연구재단은 정대운 교수(창원대) 연구팀이 종이, 비닐, 플라스틱 등 버려지는 자원에서 수소를 생산할 수 있는 친환경 구리촉매 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

최근 국제적으로 폐기물 처리에 대한 비용이 증가하고 자원 고갈에 대한 위기의식이 높아짐에 따라 폐자원 에너지화 기술에 관한 관심이 늘어나고 있다. 폐자원으로부터 수소를 생산하기 위해서는 폐자원을 가스화 시키고 생산된 합성가스에 포함된 고농도 일산화 탄소를 제거, 추가적인 수소를 생산할 수 있는 수성가스전이반응이 주로 사용됐다. 문제는 이 때 높은 온도가 필요하고 상업용 철-크롬 촉매는 크롬이 유발하는 환경적 문제와 함께 전처리 조건이 까다롭다는 단점이 있어, 새로운 촉매를 개발하고자 하는 다양한 연구가 진행되고 있었다.

이에 연구팀은 고품질화연료전환 공정에 높은 전환 효율을 보이는 구리와 세륨, 알루미늄이 주성분인 촉매에 주목했다. 구리는 활성은 높으나 고온에서 스스로 뭉치는 특성이 있어 빠르게 비활성화 되는 문제점을 가지고 있다. 구리-알루미늄 제조 후에 세륨이 구리 표면을 덮도록 설계함으로써 스스로 뭉치는 구리의 특성을 억제시켜 단점을 보완했다. 그 결과 기존 촉매보다 활성과 처리용량이 높은 촉매제조기술을 개발했다. 이 기술은 촉매 활성을 나타내기 위한 과정의 전처리 조건이 단순하고 발암물질인 크롬을 사용하지 않아 친환경적이라는 장점이 있다.

정대운 교수는 "이 연구성과는 버려지는 폐자원으로부터 청정에너지인 수소를 경제적으로 생산하는데 필요한 친환경 구리 촉매 제조 기술을 개발한 것"이라며 "구리의 단점을 극복할 수 있는 촉매 제조 기술의 개발은 폐자원 에너지화를 위한 수소, 메탄올, 디메틸에테르(DME) 등과 같은 고품질연료전환 공정의 경제성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

김달호 기자

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