한국화학연구원은 김형주 박사팀이 글리세롤(Glycerol)에서 수소연료 및 화학원료 유기산(Organic Acid)을 동시에 생산할 수 있는 촉매 기술을 개발했다고 2월27일 발표했다.
전북대·포스텍·한국에너지기술연구원이 함께 연구했다.
글리세롤은 자동차 혼합연료 중 하나인 바이오디젤을 제조하는 과정에서 나오는 부산물로, 국내에서는 활용할 수 있는 기술이 없어서 대부분 폐기했다.
연구팀은 전기화학적 글리세롤 산화반응으로 상업용 백금 촉매보다 우수한 성능을 가진 새로운 촉매 설계 기술을 구현했다.
기존 탄소 지지체보다 표면적이 10배 높은 3차원 구조 탄소 지지체를 만든 후 지지체에 백금을 더 작고 고르게 분산할 수 있는 방식으로, 탄소 지지체에는 입체 골격을 가진 제올라이트(Zeolite)를 활용했다.
제올라이트 틀에 탄소물질을 성장시킨 다음 제올라이트를 다시 빼내 탄소가 제올라이트 3차원 골격대로 입체구조를 형성하는 원리이다.
기존 지지체 표면이 그라파이트(Graphite: 탄소 6개로 이루어진 고리가 서로 연결돼 층을 이룬 모양) 특성이었던 것과 달리 그래핀(Graphine) 특성을 보일 수 있도록 했다.
김형주 박사는 “수소와 화학제품을 동시에 생산할 수 있는 미활용 탄소원 전기화학 촉매 전환 기술은 2018년 국가연구개발 우수성과 100선에 선정되기도 했다”고 밝혔다.
연구는 과학기술정보통신부·국가과학기술연구회의 한국화학연구원 탄소 자원화 BIG 사업으로 수행했으며, 논문은 1월 Applied Catalysis B: Environmental 온라인판에 실렸다.