UNIST, 온실가스로 수소 생산하는 촉매 개발

UNIST(울산과학기술원)는 김건태 에너지화학공학부 교수 연구팀이 성능과 안정성이 뛰어난 메탄 건식 개질 반응용 촉매를 개발했다고 15일 발표했다. 메탄 건식 개질 반응은 온실가스인 메탄과 이산화탄소를 화학 반응시켜 수소와 공업 원료인 일산화탄소를 생산하는 기술이다.

건식 메탈 개질 반응에는 일반적으로 니켈 금속 기반 촉매를 쓴다. 성능은 좋지만 고온에서 촉매 입자끼리 뭉치는 현상과 반응을 반복할수록 고체 탄소가 촉매 표면에 쌓이는 문제가 있다.

연구팀이 개발한 촉매는 입자 표면에 철을 얇게 입혀 니켈과 코발트 금속을 표면으로 더 잘 올라오게 만들어 기존 촉매보다 메탄분해 반응을 활성화할 수 있다. 이는 니켈, 코발트 입자가 철과 섞여 새로운 삼상 합금이 형성되면서 메탄의 화학 결합을 느슨하게 만들기 때문이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀이 개발한 촉매를 쓰면 초당 변환되는 메탄 분자 수가 단상 촉매보다 약 84.8％ 증가하는 것으로 나타났다. 김 교수는 “이번 연구는 온실가스를 분해해 친환경 연료를 생산하는 차세대 기술로, 메탄 건식 개질 촉매 상용화의 발판을 마련했다”고 말했다.

울산=하인식 기자 hais@hankyung.com