UNIST 아산화질소 99.98% 저온 분해 기술 개발…생산단가 기존대비 8배 저렴 작성일 10-21 51 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">수 ㎜ 짜리 구슬서 아이디어 얻어…유럽선 차량 배출가스 규제 대상으로 분류</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="QeykxE6boP"> <p contents-hash="b2c37f921c66ba258eca726f8f4c11e0d267c2acc61d951d50f2d9362e1aac7e" dmcf-pid="xdWEMDPKa6" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)지구 온난화의 주범인 이산화탄소의 온실효과보다 무려 310배나 더 치명적인 아산화질소(N2O)를 실온 수준에서 100% 가까이 분해할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.</p> <p contents-hash="0145e5e398d6e5e29290a678f70b808a431570202e1e235ea9fefc9814925db1" dmcf-pid="yHMzWqvma8" dmcf-ptype="general">UNIST는 에너지화학공학과 백종범 교수팀이 빠르게 구르는 구슬의 기계적 충격과 마찰을 이용해 아산화질소를 분해하는 공정을 세계 최초로 개발했다고 21일 밝혔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="92424621bb40671821c623b1c54e060e3fd0292324e3fc4f3d7c725d553bddea" dmcf-pid="WXRqYBTsc4" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="아산화질소 분해 신기술을 개발한 UNIST 연구진. 왼쪽부터 백종범 교수, 김승현 연구원(제1저자), 이재성 연구원(공동 제1저자)." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ZDNetKorea/20251021080140331uwgp.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="6Wi9Z2Ghcx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ZDNetKorea/20251021080140331uwgp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 아산화질소 분해 신기술을 개발한 UNIST 연구진. 왼쪽부터 백종범 교수, 김승현 연구원(제1저자), 이재성 연구원(공동 제1저자). </figcaption> </figure> <p contents-hash="d59deb3c7ba2f02a19ce0feefacad4cfeac8dd46985402fc02a3305e76d51def" dmcf-pid="YZeBGbyOaf" dmcf-ptype="general">아산화질소는 주로 화학 공정, 엔진 배기가스에 섞여나오는 기체다. 이산화탄소보다 310배나 많은 온실효과(GWP)를 유발하고, 오존층 파괴를 가속한다. 화학적으로 굉장히 안정해 기존 열촉매 공정으로는 445 °C 이상의 고온을 가해야만 유의미한 분해가 가능하다.</p> <p contents-hash="c8d0019fa1fb18a8c7bf75edfc861f1a54e1b90083fdaccde1d1aba5b112013e" dmcf-pid="GObXrZEoNV" dmcf-ptype="general">연구팀은 지름 수 밀리미터의 구슬을 넣은 반응 용기(볼밀)에 니켈산화물(NiO) 촉매와 아산화질소 가스를 함께 넣고 흔드는 방식을 사용해 아산화질소를 분해해 냈다. 구슬의 충돌과 마찰로 니켈산화물 촉매 표면에 고밀도 결함과 초산화(ultra-oxidized) 상태가 형성되는데, 이로인해 기존 열촉매로는 불가능했던 저온·고속 분해가 가능하다.</p> <p contents-hash="68e3b6175571b40eb3e305b5426588f433726dd2f8c836f827c07bcd02d29cb8" dmcf-pid="HIKZm5Dga2" dmcf-ptype="general">실험 결과, 이 공정은 42 °C에서 100%에 가까운 99.98%의 전환율로 시간당 1,761 mL 의 아산화질소를 분해했다. 이는 동일한 촉매를 사용한 열촉매 공정(445 °C, 49.16% 전환율, 294.9 mL, h−1승 속도)에 비해 6배 이상 높은 에너지 효율이다.</p> <p contents-hash="142447de59abf265e707b1458bc4d5238a9c9d0c9815afb91a65ad09b7a2ff48" dmcf-pid="XC95s1wag9" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술을 차량과 화학공장에서 쓸 수 있는지도 검증했다. 차량 디젤 엔진을 모사한 실험 장치에서는 아산화질소가 95~100% 제거됐다. 대규모 가스</p> <p contents-hash="2a8f69cd1dec7eb7b41caf4bf02ef3d57a642a8a25275e5d479b3e7f4e966b44" dmcf-pid="Zh21OtrNaK" dmcf-ptype="general">처리 성능을 검증하는 연속식 공정에서 약 97.6%의 전환율 확보했다. 또 실제 공정이나 차량 배기가스처럼 산소와 수분 함께 섞여 있어도 안정적인 분해 성능을 나타냈다.</p> <p contents-hash="9a2afd3f2f6800f2c774c01e691efe81151ac43cc440be19de45863ee3131e02" dmcf-pid="5lVtIFmjab" dmcf-ptype="general">경제성 분석에서도 기존 열촉매 공정 대비 8배 이상 가격이 저렴한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="bd4516ef7d782630c997b277de419d86be123b34f433484c4b8a25e2e9a26b87" dmcf-pid="1SfFC3sAcB" dmcf-ptype="general">백종범 교수는 “유럽이 지난 2024년 도입한 유로 Ⅶ 배출가스 규제에 아산화질소를 신규 규제 대상으로 포함한 만큼, 이를 처리할 수 있는 기술의 중요성이 더욱 커졌다”며 “이 기술은 디젤 엔진 배출가스나 질산·아디프산 생산 공정, 암모니아 선박 엔진 배기가스 등에서 발생하는 아산화질소를 효과적으로 처리할 수 있어, 탄소중립 실현과 온실가스 저감에 기여할 것”이라고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="97258d4343eecaf85cc32e521c4a7452e46b3ae145f9be1eee3c634b89f100c7" dmcf-pid="tv43h0OcAq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="아산화질소 분해 기술을 디젤엔진배기가스와 대량 화학 공정에 적용할 수 있는지를 UNIST 연구팀이 검증한 결과. 그림b는 아디프산 및 질산 생산 공정, 자동차 배기가스에 대해 100%에 가까운 분해 전환율을 나타낸다..(그림=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ZDNetKorea/20251021080141647vsio.jpg" data-org-width="639" dmcf-mid="PHDeqdu5NQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ZDNetKorea/20251021080141647vsio.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 아산화질소 분해 기술을 디젤엔진배기가스와 대량 화학 공정에 적용할 수 있는지를 UNIST 연구팀이 검증한 결과. 그림b는 아디프산 및 질산 생산 공정, 자동차 배기가스에 대해 100%에 가까운 분해 전환율을 나타낸다..(그림=UNIST) </figcaption> </figure> <p contents-hash="6e2362b1d4c13d739ec057214e740649291894aecf0ba9d99929e23f34c708a3" dmcf-pid="FT80lpIkjz" dmcf-ptype="general">연구 결과는 재료·에너지 분야 국제 학술지 어드밴스드 머터리얼즈( Advanced Materials) 온라인판에 9월 26일자로 공개됐다. 조만간 오프라인으로 출판될 예정이다.</p> <p contents-hash="fb71b47556710358e4005aac3655736831ddfaee80a6bef406c22f7dcd858be9" dmcf-pid="3y6pSUCEa7" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '배기가스 속 온실가스 줄인다' 저온 고속 분해 기술 개발 10-21 다음 [전국체전] "2년 전 '방심의 세리머니', 아직도 악몽 꾸지만 계속 극복 중" 10-21 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
