이산화탄소보다 310배 강력 ‘디젤 배기가스’…100% 분해 가능해진다 작성일 10-21 46 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST 백종범 교수팀, 실온서도 아산화질소 분해 <br>- 기존 열촉매 공정보다 6배 높은 에너지 효율 달성</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="BhSfm5DgG1"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2b0584c19c3b6748a17438cd5211347e8ec2ddf14c58cf3b35fe120083b75c71" dmcf-pid="blv4s1waZ5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="백종범(왼쪽부터) 백종범 교수, 김승현·이재성 연구원.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ned/20251021092449848bzky.jpg" data-org-width="1190" dmcf-mid="zjqc361yHF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ned/20251021092449848bzky.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 백종범(왼쪽부터) 백종범 교수, 김승현·이재성 연구원.[UNIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="5acbe12b84d57c3cf5f19f1ee3ec01cbc7d6af48ece9c86a771bb96abc314f03" dmcf-pid="KST8OtrNZZ" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 이산화탄소보다 310배 더 강한 온실효과가 있는 아산화질소(N2O)를 실온 수준에서 거의 100% 분해할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.</p> <p contents-hash="31a3645c6f6c21605621085a03a89949da223450b0126e9dc973b7d5fc58fbd2" dmcf-pid="9vy6IFmjHX" dmcf-ptype="general">엔진 배기가스, 화학 공정에서 발생하는 아산화질소를 에너지 효율적으로 처리해 온실가스 저감과 탄소중립 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="a9d335feed33e78ab34eee01f2837444d1a17f1fc9315ebfc7629150de9312bc" dmcf-pid="2TWPC3sAXH" dmcf-ptype="general">UNIST(울산과학기술원) 에너지화학공학과 백종범 교수팀은 빠르게 구르는 구슬의 기계적 충격과 마찰을 이용해 아산화질소를 분해하는 공정을 세계 최초로 개발했다고 21일 밝혔다.</p> <p contents-hash="12996992a53d9ba5900b81e3c7c3f99b7062dd1d2fc2d9f36e45bdf841e68353" dmcf-pid="VyYQh0Oc1G" dmcf-ptype="general">아산화질소는 주로 화학 공정, 엔진 배기가스에 섞여나오는 기체다. 이산화탄소보다 310배 강한 온실효과(GWP)를 유발하고, 오존층 파괴를 가속한다. 화학적으로 굉장히 안정해 기존 열촉매 공정으로는 445 °C 이상의 고온을 가해야만 유의미한 분해가 가능한데, 이 과정에서 에너지 소모가 크다.</p> <p contents-hash="3947137afcccd53a3ccd4a8763626a9e3fea480c43544bb21b6ffb76205a8f4a" dmcf-pid="fWGxlpIkZY" 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, 이 덕분에 기존 열촉매로는 불가능했던 저온·고속 분해가 가능하다.</p> <p contents-hash="de497274a7dfe75ac0bdccd1cd64a8af07fb3f38f01567810f66987c6ff4919b" dmcf-pid="4zBk0PtWZW" dmcf-ptype="general">실험 결과, 이 공정은 42°C에서 100%에 가까운 99.98%의 전환율로 시간당 1761mL 의 아산화질소를 분해했다. 이는 동일한 촉매를 사용한 열촉매 공정에 비해 6배 이상 높은 에너지 효율이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a6ffe4175de62d94f1b1051ebb7155d7650328804443a25d82c3c84bef43b822" dmcf-pid="8qbEpQFY1y" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="기계화학 공정으로 아산화질소를 질소와 산소로 분해하는 반응 모식도.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ned/20251021092450061brsf.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="qTpgZ2GhHt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/21/ned/20251021092450061brsf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 기계화학 공정으로 아산화질소를 질소와 산소로 분해하는 반응 모식도.[UNIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="083e9c59d052812da3677d97c5657e7d2d62fcfb4ed85400ee5ac6e06b270b59" dmcf-pid="6BKDUx3G5T" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술을 차량과 화학공장에서 쓸 수 있는지도 검증했다. 차량 디젤 엔진을 모사한 실험 장치에서는 아산화질소가 95~100% 제거됐으며, 대규모 가스 처리 성능을 검증하는 연속식 공정에서 약 97.6%의 전환율 확보했다. 또 실제 공정이나 차량 배기가스처럼 산소와 수분 함께 섞여 있어도 안정적인 분해 성능을 보였다.</p> <p contents-hash="2f3e9c545805c07e7a50de7fe7e175856516bba5c897843773191c9b4a847d03" dmcf-pid="Pb9wuM0Htv" dmcf-ptype="general">경제성 분석에서도 기존 열촉매 공정 대비 8배 이상 가격이 저렴한 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="1667dab5608414cb08fe9376d1dbe1999a26233bcbff04559135ae7b3f03627b" dmcf-pid="QK2r7RpXXS" dmcf-ptype="general">백종범 교수는 “유럽이 지난 2024년 도입한 Euro 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> <p contents-hash="e0d3f970b7c5effb739ed19c281645f8d9d5dda5265206eea029b1d86600c5b0" dmcf-pid="x9VmzeUZZl" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 재료·에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials) 온라인판에 9월 26일 공개됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [의료AI 다크호스] 딥노이드, 내년 흑자전환...생성형 모델 상용화 눈앞⑧ 10-21 다음 한컴위드, '2025 국제치안산업대전(KPEX)' 참가 10-21 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
