원주캠퍼스 환경공학부 노현석 교수 연구팀이 크롬 대신 보다 친환경적인 구리를 적용한 ‘벌집형 구조의 구리-철-알루미나 촉매’를 개발하여 화학 분야 권위지 ‘케미컬 커뮤니케이션즈지(Chemical Communications)’ 11월 7일자 표지 논문으로 게재됐다. (논문명 : A rationally designed CuFe2O4-mesoporous Al2O3 composite towards stable performance of high temperature water-gas shift reaction)

미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업의 지원으로 수행된 이번 연구는 경제성과 친환경성 두 가지 측면에서 주목받고 있다. 폐기물에서 수소를 생산할 수 있는 벌집형태의 친환경 촉매를 개발하게 되었기 때문이다. 크롬을 이용하는 기존 촉매보다 활성이 최대 4배 높고 독성을 띠지 않는 구리로 대체하였다는 점에서 획기적인 연구로 평가받는다.

연구팀은 크롬보다 독성은 적으나 활성이 낮은 구리의 단점을 지지체로 쓰는 다공성 알루미나를 벌집형으로 설계하였다. 이로써 반응가스가 촉매의 활성점에 고르게 전달되도록 했다. 벌집구조는 고온에서 뭉치는 구리의 특성을 완화시키는데, 이를 통해 촉매의 구조적 안정성을 강화할 수 있었다. 이러한 촉매는 기존 철-크롬 촉매보다 최대 4배 정도로 높은 활성을 지니며, 안정적인 성능을 가지는 것으로 나타났다. 수명도 비교적 길어 공정운영 측면에서도 유리하다.

환경공학부 노현석 교수는 “이번 연구는 차세대 수소경제 사회로의 조기진입을 위한 원천기술을 확보한 것에 의의가 있다. 환경적으로도 무해한 성분으로 구성된 촉매를 사용함으로써 기존 상용 촉매를 대체할 수 있을 것으로 본다.”라며, “벌집형 구조 다공성 촉매 제조 기술 이전을 통해 앞으로 국내 촉매 산업이 크게 발전할 것으로 전망한다.”고 밝혔다.