촉매시장, 신소재 개발 활발
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백금 가격강세가 원인 … 저렴한 대체재에 관심 집중 백금(Platinum)촉매를 위협하는 대체 촉매들이 선보이고 있다.특히, 디젤 자동차용 백금촉매(Catalyst) 수요가 급증하고 있으나 급속히 성장하는 자동차 시장에 저렴한 자동차용 대체 촉매가 등장해 백금촉매는 가격경쟁력 부족으로 도태될 위기를 맞고 있다. Frost & Sulivan Consultancy에 따르면, 자동차용 촉매가 세계적인 배기가스 규제 강화로 호황을 맞을 것으로 예상되고 있다. 유럽은 이미 자동차에 강화된 배기가스 규정을 적용하고 있으며, 미국은 2007년부터 강화된 규정을 적용할 예정이기 때문이다. 백금촉매 수요도 디젤엔진 배기가스 규제로 크게 성장할 것으로 예상된다. 디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 연료 소비가 평균 20-40% 가량 낮다. 영국 Johnson Matthey는 미국에서 자동차 구매계획을 가진 사람의 30%가 디젤 자동차를 고려하고 있고 2004년 유럽에서 판매된 신차의 47%가 디젤 자동차여서 2004년 자동차 촉매 제조용 백금 구매량이 7% 증가한 342만온스에 달한 것으로 추정하고 있다. 미국 Corning은 2008년까지 디젤 자동차용 필터와 촉매 시장규모가 100억달러에 이를 것으로 예상하고 있으며 2005년 상반기에 디젤엔진 수요증가에 따라 디젤필터 생산 부문에 7000만달러를 투자했다. Johnson Matthey는 자동차 소유자 일부가 연비개선을 위해 엔진온도를 적정수준으로 조정하고 무게에 따라 이상적인 온도를 유지해주는 백금 Spark Plug을 사용할 것으로 예상하고 있다. 그러나 백금은 고가에 거래되고 있다. 2005년 5월10일 백금은 온스당 879달러에 거래됐는데 백금과 같이 자동차용 촉매로 사용되는 팔라듐(Palladium)은 온스당 194.5달러에 거래됐다.
Engelhard는 현재 사용되는 백금/팔라듐 제품의 30%를 대체할 독자적인 백금/팔라듐 디젤 산화촉매(Oxidation Catalyst) 기술을 개발해 유럽의 자동차 메이저 2곳에 납품할 예정이다. Johnson Matthey는 미국의 자동차 기업들이 팔라듐을 활용한 촉매로 이행중이며 구형 모델의 단종과 함께 백금 수요가 급락할 것으로 분석하고 있다. 연료전지촉매 분야에서도 백금의 입지가 흔들리고 있다. 백금은 수소분자를 분해해 전자를 발생시켜 연료전지에 전류를 발생시키는데 나머지 수소이온은 산소와 반대극의 전자와 결합해서 물이 된다. 영국 Norwich의 John Innes Center 연구팀은 백금과 같은 반응으로 수소를 만드는 박테리아를 발견해 Bacterial Iron 기반의 Hydrogenase Enzyme을 구성하는 Cluster를 만들었는데 백금보다 싼 연료전지의 모델이 될 것으로 전망하고 있다. 캘리포니아에 위치한 Quantum Sphere의 연구진은 니켈을 이용한 Nanosphere로 연료전지용 백금과 같은 효과를 얻으려 시도하고 있으며 런던금속거래소(London Metal Exchange)에서 거래되는 니켈이 톤당 1만7360달러(온스당 54센트)에 불과해 상당한 비용절감을 가져올 것으로 전망되고 있다. 표, 그래프: | 백금촉매 수요비중(2003) | <화학저널 2006/03/24> |
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