현대·기아차, ‘고내열성 질소산화물 저감 촉매 기술’ 개발

순수 국산 기술이라는 점에서 의미 깊어, 지속적 연구개발로 기술 선도

현대·기아자동차는 포항공대 연구팀과의 산학 연구를 통해 디젤 차량의 배출가스 저감 장치의 정화 성능을 보다 향상시킬 수 있는 세계 최고 수준의 '고내열성 질소산화물 저감 촉매'를 개발했다고 23일 밝혔다.

이번에 현대·기아차 배기촉매 리서치 랩과 포항공대 환경공학부 홍석봉 교수 연구팀이 개발한 ‘Cu-LTA(카파 엘티에이)’ 제올라이트 물질은 디젤 차량의 배기가스 정화 기술 중 하나인 SCR(Selective Catalytic Reduction, 선택적 환원 촉매) 장치에서 사용되는 촉매이다. 제올라이트는 알루미늄(Al) 산화물과 규소(Si) 산화물이 결합하여 특정 구조를 가지고 있는 물질로 자동차, 석유화학 등 분야에서 촉매로 사용되고 있는 물질이다.

SCR 장치는 요소수를 이용해 차량의 배출가스 중에 존재하는 질소산화물을 인체에 무해한 질소와 물로 변환시키는 배기가스 저감 장치로, 고온의 배기가스를 견뎌야 하는 촉매를 확보하는 것이 핵심이다. 연구팀이 이번 산학 연구를 통해 신규 개발한 촉매 물질인 'Cu-LTA'는 기존 촉매 대비 내열성능이 150℃ 개선됐다.

이는 현존하는 모든 디젤 차량의 배기가스 온도 조건에서도 안정성을 유지할 수 있는 세계 최고 수준으로, 상용화가 이뤄질 경우 향후 엔진의 사용 영역 확대 및 연비 개선이 기대된다. 또한, 이번 연구를 통해 기술이 상용화되면 고가의 기존 물질을 대체해 크게 비용 절감할 수 있고, 그동안 수입에 의존하던 고부가가치 원천기술 국산화로 기술 로열티 수익까지 기대할 수 있게 됐다.

현대·기아차 관계자는 "이번 연구 결과는 내연기관의 친환경화를 주도해나갈 수 있는 정화 기술을 국산화했다는 점에서 의미가 깊다"며, “향후 학계 및 협력사 등과도 지속적인 연구개발을 통해 배출가스 정화 기술 개발을 선도해나가도록 하겠다."고 밝혔다.

한편, 이번 연구 성과는 화학분야의 3대 국제 학술지로 평가되는 '앙게반테 케미(Angewante Chemie)' 온라인 저널에 소개됐다. 뿐만 아니라, 연구팀은 관련 특허를 국내뿐 아니라 북미, 유럽, 중국 등에 출원 중이며, 향후 국내외 학계 및 관련 업계 등과 기술 상용화 연구를 진행할 예정이다.

손진석 기자