배기가스 내의 질소산화물의 제거용 촉매, 이의 제조방법및 이를 이용한 배기가스 내의 질소산화물의 제거방법 document_id A220623049169

경유 차량의 경우 에너지 소비 효율과 출력이 좋은 장점 때문에 판매가 증가하고 있는 추세이다.　 그러나 경유 차량은 가솔린 차량에 비해 입자상 물질(Particulate Matters, PM)과 질소산화물(NOx)이 많이 배출되어 대도시 오염의 원인이 되고 있다.　 특히, 질병과 환경오염의 원인이 되고 있는 질소산화물에 대한 규제가 강화되고 있으며 이의 제거기술 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.　 질소산화물을 제거하는 가장 효과적인 방법으로 선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction, SCR)이 각광받고 있는 실정이며, 적용되는 공정의 특성, 환경적 측면, 경제성 등 여러 조건에 따라 다양한 환원제 및 촉매들이 적용될 수 있다.　 발전소 및 소각로와 같은 고정원에서의 질소산화물 제거에 가장 효과적이며, 상업적으로 사용 중인 암모니아에 의한 선택적 촉매환원 (NH3/SCR) 기술은 암모니아의 저장/수송 및 사용에 따른 문제점이 있으므로 자동차 배기가스 중의 질소산화물 제거를 위해 분해 후 암모니아를 생성할 수 있는 요소를 사용하게 된다.　 이러한 요소를 환원제로 이용한 방법은 최근에 경유 차량의 후처리 장치로 많이 연구되고 있으며, 실제 유럽등지에서 상용화 되고 있는 기술이다. 그러나 이러한 기술을 자동차에 적용 시에 중요한 문제점 중 하나는 촉매를 담지할 수 있는 촉매변환장치에 사용되는 담체이다.　 현재 1975년 코닝(Corning)사에서 개발한 세라믹 코디어라이트(cordierite) 담체가 전 세계 자동차 촉매변환장치 중 95% 이상 사용되고 있다.　 하지만, 연료효율의 관점에서, 보다 가벼운 차체와 부품들이 필요하게 되어 촉매 담체로 사용되고 있는 코디어라이트 담체의 무게도 역시 문제가 될 수 있다.　 이에 새로운 개념의 보다 가벼운 소재에 대한 연구가 이루어지고 있다.　 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0013206호 및 제10-2007-0012243호에는 디젤 자동차로부터 배출되는 입자상 물질을 제거하기 위한 디젤 분진필터로 이용하기 위한 세라믹 섬유필터의 제조방법이 제시되어 있는데,　세라믹 섬유필터는 높은 기공율을 가지며 (80% 이상), 섬유 고유의 탄성력으로 인해 열 및 충격에 강하고, 다양한 구조로 성형이 가능하기 때문에 매우 유용할 것이라고 예상하고 있다.　 이에 세라믹 섬유를 이용한 촉매 담체의 기술개발이 기존의 코디어라이트 촉매 담체를 대체할 수 있는지에 대한 연구들이 중요해지고 있다. 또한, 초기의 질소산화물 제거 효율뿐만 아니라, 습한 환경에서의 장기간 운행 후에도 초기 활성을 유지할 수 있는 안정성이 뛰어난 질소산화물 제거용 촉매 개발 및 담체의 개발도 당면과제로 남아있다.