쓸 데 있는 연탄가스…백금 촉매 활성 높인다

국내 연구진이 연탄가스로 백금 촉매 활성을 높이는 기술을 개발했다. 자동차 배기가스의 유해물질 제거나 수소연료전지의 수소 생산 등에 쓰이는 백금 촉매 공정에 드는 비용을 낮춰줄 전망이다.
21일 한국연구재단은 광주과학기술원(GIST) 최창혁 교수·한국과학기술원(KAIST) 김형준 교수 연구팀이 불균일 촉매에서도 일산화탄소로 백금 촉매 활성을 높이는 기술을 개발했다고 밝혔다. 백금 촉매는 다양한 화학반응을 활성화하는 데 쓰이지만 비싸다는 단점이 있다. 이 때문에 촉매의 성능을 향상시키는 게 가격 경쟁력 확보에 필수적이다.
원래 연탄가스에 들어 있는 일산화탄소는 백금 표면에 강하게 흡착해 촉매로서의 활성을 떨어뜨리는 것으로 알려져 있었다. 촉매와 반응물이 동시에 기체라든지, 액체라든지 같은 상태(phase)로 존재하는 '균일촉매'의 경우에만 예외적으로 일산화탄소가 백금 촉매를 활성화시켰다. 그런데 이번 연구진은 균일촉매뿐 아니라 불균일촉매에서도 일산화탄소가 촉매 활성을 도울 수 있다는 것을 발견했다. 연구진에 따르 전기화학적 수소 생산 반응에서 일산화탄소가 존재하면 백금 촉매 활성이 2배 가까이 늘어나는 것으로 나타났다.
최창혁 교수는 "균일계 촉매에서 보이는 화학적 현상을 불균일계 촉매에서도 구현할 수 있는 시스템을 발견한 것"이라며 "균일계·불균일계 촉매 틈을 연결하고 장점만을 구현한, 새로운 형태의 촉매 개발을 지속해서 연구할 계획"이라고 말했다.
[김윤진 기자]