UNIST, 친환경 과산화수소 생산 위한 촉매 개발

UNIST(울산과학기술원)는 주상훈 화학과 교수(사진) 연구진이 친환경 과산화수소 생산 공법 상용화 가능성을 높이는 탄소계 촉매를 개발했다고 22일 발표했다.

상처 소독부터 반도체 세정까지 폭넓게 쓰이는 과산화수소는 현재 안트라퀴논 공법에 생산을 의존하고 있다. 이 공법은 고가의 팔라듐 촉매가 필요할 뿐만 아니라 유기 오염물을 방출하는 단점이 있다.

반면 전기화학적 과산화수소 생산법은 기존 과산화수소 생산법과 달리 공법이 간단하고, 오염물질 배출이 없다는 장점이 있다. 다만 값싸고 성능 좋은 촉매 개발이 이 공법 상용화를 위한 핵심 관건으로 꼽혀왔다.

연구진은 탄소 촉매 구조를 정밀하게 조절할 수 있는 합성법을 이용해 성능과 효율을 높이는 핵심 설계 요소를 밝히고, 이를 기반으로 고성능 나노다공성 탄소 촉매를 개발했다. 실험 결과, 168시간 동안 안정적으로 과산화수소를 생산했으며 100%에 가까운 효율을 보였다. 주 교수는 “물 외에 반응 부산물이 없고, 재생에너지 생산 전기와 결합해 사용하면 생산 단가도 낮출 수 있다”며 “다량의 유기 오염물이 발생하는 안트라퀴논 공정을 대신할 수 있는 생산 발판을 마련했다”고 말했다.

울산=하인식 기자 hais@hankyung.com