경유차 '요소수' 없애고 발전소 질소산화물 줄이는 촉매 개발

과기정통부, 초미세먼지 대응 기술 개발 사업 결과 공개

황사의 영향을 받고 있는 30일 서울 여의도 63스퀘어 전망대에서 바라본 도심이 흐리다. /문호남 기자 munonam@

[아시아경제 김봉수 기자] 정부가 미세먼지의 주요 원인 물질인 질소산화물 배출을 저감할 수 있는 기술을 잇따라 공개했다. 발전소ㆍ시멘트공장ㆍ소각로 등에서 질소산화물을 보다 값싸고 효율적으로 제거할 수 있고, 요소수 없이 경유차의 미세먼지 배출을 줄일 수 있는 촉매들을 연이어 개발한 것이다. 실제로 상용화 될 경우 대기 오염 물질 배출 저감에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부는 15일 지난해 10월부터 오는 2025년 3월까지 총 458억원을 들여 추진 중인 동북아-지역 연계 초미세먼지 대응기술 개발 사업의 일환으로 이같은 두 가지 촉매를 개발했다고 밝혔다. 발전소ㆍ시멘트공장ㆍ소각로 등에서 배출되는 질소산화물을 기존 보다 훨씬 값싸고 효율적으로 분해할 수 있는 촉매는 권동욱 한국과학기술원(KAIST) 박사팀이 만들었다.

이 새 촉매는 기존(350도)보다 낮은 (280도) 온도에서도 질소산화물(NOx)를 효율적으로 분해할 수 있을 뿐만 아니라 스스로 재생할 수 있어 비용을 절감할 수 있다. 즉 황화 처리를 통해 촉매 표면 개질에 성공해 저온에서 질소 산화물 전환 효율을 극대화했다. 또 기존 촉매는 탈거 및 재설치때 350도 이상으로 가열해서 누적된 황산암모늄염을 분해해줘야 했지만, 새로운 촉매는 이보다 낮은 온도(280도 이하)에서도 황산암모늄염을 분해해 초기 성능으로 재생이 가능하다.

현재 경유차에 투입이 의무화 돼 있는 요소수 없이도 질소산화물을 분해하는 촉매도 개발됐다. 허일정 한국화학연구원 박사 연구팀이 개발한 이 촉매는 요수수 없이도 낮은 온도(180도) 이하에서 질소산화물을 잘 분해한다. 상용화될 경우 더 이상 경유차에 요소수를 정기적으로 투입하지 않아도 된다는 얘기다. 암모니아나 온실가스(N2O) 등을 배출하지 않고 인체에 무해한 질소(N2)로 전환시켜 저공해 미세먼지저감 기술이기도 하다.

이 연구 결과들은 환경 분야 상위 1% 국제학술지인 '어플라이드 카날리시스 B' 최근호에 나란히 게재됐다.

김봉수 과기정통부 기초원천연구정책관은 "이번 연구 성과를 잘 활용하게 될 경우 산업현장에서 발생하는 미세 먼지 원인 물질들을 더 쉽게 처리할 수 있게 됐다"면서 "원천기술 상용화를 추진해 갈 것"이라고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr