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[Technical News]차세대 바이오디젤 생산 가능하게 하는 경제적 촉매 개발돼

바이오디젤은 식물성 기름을 원료로 해서 만든 친환경 연료로, 고갈되는 화석 연료를 대체하고 이산화탄소 배출량을 저감해줄 것으로 기대된다. 그러나 현재 생산되는 1세대 바이오디젤은 기존 경유와 분자 구조의 차이로 인한 낮은 발열량, 열적 불안정성, 높은 점성 등의 문제점이 있어, 기존 경유를 완전히 대체하기에 부적합하다. 이에, 최근 국내 연구진이 식용이 아닌 저급 유지에서 기존 경유와 동일한 차세대 바이오디젤의 생산 가능성을 확인했다. 노현석 교수(연세대학교) 연구팀이 올레익산(oleic acid)으로부터 기존 경유와 동일한 분자 구조의 바이오디젤을 생산할 수 있는 코발트-몰리브덴 촉매를 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다. 연구팀은 올레익산을 경유와 물성이 동일한 바이오디젤로 전환해주는, 탈산소 반응용 고성능 코발트-몰리브덴 촉매를 개발했다. 이를 통해 생산된 바이오디젤의 연료 특성을 측정해본 결과 발열량이 기존 경유의 99.4%에 도달했다. 코발트-몰리브덴 촉매는

트랜드 #합성가스 #청정가스 #촉매

[Technical News]한국연구재단, 합성가스를 청정가스로 바꾸는 촉매 개발 성공

한국연구재단(이사장 조무제)은 배종욱 교수(성균관대) 연구팀이 제철산업의 주요 부산물인 합성가스를 청정 액체연료의 재료인 탄화수소로 바꾸는 과정에서 효율을 높일 수 있는 철-지르코늄 촉매를 개발했다고 밝혔다. 합성가스는 많은 양의 일산화탄소와 이산화탄소를 함유하고 있다. 이를 GTL(Gas to Luqiud) 기술 중 하나인 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용해 탄화수소로 만들 수 있다. 현재는 피셔-트롭쉬 반응의 효율을 높이기 위해 철 촉매를 주로 사용한다. 그러나 철의 소결현상 때문에 시간에 따라 촉매 반응이 급속도로 낮아지는 한계가 있다. 연구팀은 철에 지르코늄 금속산화물을 혼합하는 방법을 사용해 철의 소결현상을 완화시켰다. 기존 철 촉매는 반응 초기부터 서서히 반응성이 감소하는 현상이 일반적이나, 철-지르코늄 금속산화물 촉매는 60시간 이상의 반응시간에서도 안정된 반응을 보였다. 철 산화물로 이뤄진 6~7나노미터(nm) 메조 세공 격자 내에 지르코늄 금속산화물 성분

테크 #질소산화물 #촉매 #환경

친환경 탈질촉매로 대기환경 개선

대기오염 주범인 질소산화물 처리를 위해서는 제철소 배연가스 소결로에 촉매를 장착해 유해물질을 제거하는 기술이 필요하다. 가격을 대폭 낮추면서도 효율과 내구성을 높인 촉매기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 문길주) 다원물질융합연구소 하헌필 박사팀은 고가의 텅스텐 등 희소금속을 사용하지 않는 대신 가격이 싼 비전이(非轉移)금속 조촉매를 사용해 친환경적인 탈질촉매(질소산화물 환원촉매)를 개발하는데 성공했다. 질소산화물은 연료의 연소과정에서 필연적으로 생성돼 산성비, 온실가스 형성 등 대기오염의 주범으로 지목되고 있다. 최근에는 질소산화물 배출규제가 엄격해지고 배출가스 처리환경이 까다로워져 탈질촉매 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다. 현재 세계적으로 탈질촉매는 주로 타이타니아 위에 바나듐을 첨가해 활성물질로 사용한다. 철 제조공정 중 가장 오염물질 배출이 많은 소결로는 촉매의 작동온도가 250℃ 정도의 저온이므로 촉매의 내구성이 쉽게 저

테크 #촉매 #그래핀 #연료전지

백금촉매 성능 향상시킨 DNA-그래핀 하이브리드 물질 개발

국가과학자 김광수 포항공과대학교 교수팀이 연료전지의 핵심인 백금촉매의 성능을 3배 이상 향상시킬 수 있는 DNA-그래핀하이브리드 물질을 개발했다. 고가의 백금을 보다 적은 양을 사용하고도 성능을 향상시킴으로써 연료전지 등 백금촉매 성능 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다. 이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 리더연구자지원사업(국가과학자)의 지원으로 수행됐고 연구결과는 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지 온라인판 7월 31일자에 게재됐다. 지금까지의 많은 연구자들이 미세한 백금입자로 표면적을 증가시켜 백금촉매의 활성도를 높이려 했으나, 극미세 나노입자를 균일하게 분산시키는 방법과 입자간의 뭉침 현상을 막지 못해 연구에 많은 어려움을 겪었다. 연구팀은 DNA와 그래핀으로 된 하이브리드 물질 위에 1 나노미터 크기의 미세한 백금 입자를 균일하게 분산시킨 복합체 물질을 합성하는데 성공했다. 극

기술이슈 #리튬이온전지 #아연-공기전지 #전기자동차

아연-공기전지용 신촉매 개발…상용화 눈 앞

국내 연구진이 전기자동차용 포스트(Post) 리튬이온전지로 주목받고 있는 아연-공기전지의 핵심 구성요소인 촉매를 상온에서 대량 생산할 수 있는 원천기술 개발에 성공함에 따라 향후 아연-공기전지의 상용화가 앞당겨질 전망이다. 미래창조과학부(장관 최문기) ‘신기술융합형성장동력사업’의 지원을 받아 UNIST 조재필 교수팀이 주도한 이번 연구는 기존의 백금촉매보다 촉매활성도와 내구성이 우수하고 고온의 열처리 과정을 거치지 않고도 상온에서 대량합성이 가능한 저가의 유기물기반 탄소나노튜브 촉매를 개발한 것으로, 생산공정이 쉬우면서 성능도 우수해 차세대 전지로 각광받는 아연-공기전지의 상용화에 도움을 줄 것으로 보인다. 현재 사용되는 백금촉매는 귀금속이므로 생산단가가 비싸고 사용시간이 증가함에 따라 수명이 급격히 저하되는 단점이 있으며, 이를 해결하기 위해 연구돼 왔던 철-질소-탄소(Fe-N-C)로 이뤄진 촉매들 역시 800℃ 이상의 고온에서 합성해야 하는 문제가 있었다. 이번에

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