TECHNOLOGY
지구와 사람을 살리는 촉매 기술
촉매란?
촉매의 정의
여러분은 ‘촉매’라는 단어를 들으면 어떤 것이 떠오르시나요?
만약 자동차에 관심이 있으신 분이라면 배출가스 저감 장치를 떠올리시거나, 생명과학에 관심이 있으신 분이라면 효소를 떠올리셨을 것 같네요.
그 외에도 추운 겨울날 국방의 의무를 다하고 있는 멋진 장병들의 손발을 녹여주는 핫팩을 떠올리신 분도 있겠고요.
그렇다면 ‘화학 반응에 참여하여’를 살펴보겠습니다. 화학 반응은 어떠한 물질이 다른 물질로 바뀌는 현상을 의미합니다.
좀 더 자세히 설명하자면, 분자 수준에서 전자의 이동이 일어나 분자 구조의 변화가 생기는 것이라 할 수 있죠.
따라서 ‘화학 반응’에 참여한다는 것은 분자 수준에서 전자를 주고받는다는 것을 의미하며, 이를 다르게 표현하면 화학적 결합에 변화가 생기는 것을 말합니다.
여기서 화학 결합이란 분자와 같이 안정된 원자 혹은 원자단의 집합체에서 구성원자들 사이에 작용하는 결합을 의미합니다.
예를 들어 자동차에서 배출되는 가스 중 유해가스를 인체에 무해하도록 전환시켜 주는 역할을 합니다.
가장 널리 사용 되는 촉매는 백금족인 로듐 팔라듐 플래티늄이 있는데, 최근 수요가 급증하고, 채굴량이 따라가지 못해 가격이 급격히 상승하고 있습니다.
뿐만 아니라, 고온에서만 작동하기 때문에 시동 초기에 온도가 낮은 사아태에서는 매연을 정화하지 못하는 단점이 있습니다.
그렇다면 안정적인 공급이 가능하면서도 낮은 온도에서 촉매로 사용할 수 있는 금속은 없을까요?
있습니다.
1987년 금 나노입자를 활용하면 상온에서 촉매 반응을 이끌어 낼 수 있다는 획기적인 보고가 있었는데,
그 성능이 매우 뛰어나서 기존의 백금족 촉매에 비해 원료 비용을 십분의 일 이하로 낮출 수 있어 높은 경제성 또한 확보 할 수 있습니다.
그렇다면 왜 진작에 금 나노 촉매를 사용하지 않았던 것일까요?
금 나노 촉매는 너무나도 훌륭한 성능을 가지고 있었지만, 입자들이 매우 쉽게 뭉쳐져서 활성이 없어지는 단점으로 인해 그동안 상용화를 할 수 없었습니다.
그러나 퀀텀캣은 각각의 금 나노입자를 나노케이지 속에 가둠으로써,
서로 뭉쳐지는 현상을 원천적으로 차단하여 세계최초로 금 나노촉매의 상용화를 가능하게 했습니다.
퀀텀캣 촉매를 이용하면 자동차의 연료소모와 유해가스를 동시에 줄일 수 있고,
발전소나 공장의 배출가스도 훨씬 저렴한 비용으로 정화할 수 있게 되어 지구의 공기를 더 깨끗하게 만들 수 있습니다.
또한, 물속에 녹아있는 유기화합물을 상온에서 쉽게 산화하여 물에서 나는 악취를 제거하고 건강한 물을 마실 수 있게 해줍니다.
가정에서는 일산화탄소나 휘발성 유기 화합물 같은 유해 가스를 상온산화 반응을 통해 물과 이산화탄소로 변환하여 일산화탄소 중독 사고를 막아주고,
우리 아이들의 아토피와 호흡기 질환을 예방할 수 있게 해줍니다.
퀀텀캣 촉매는 상온에서 수소도 쉽게 산화 시킬 수 있습니다.
이러한 성능을 이용하면 다가오는 수소경제 시대를 더 안전하게 대비할 수 있고, 기존 연료전지 대비 에너지 효율을 30%이상 높일 수 있으며,
연료전지의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있습니다.
퀀텀캣의 촉매와 함께 더 나아지는 지구의 환경을 기대하십시오.
