일산화탄소·황산화물 쉽게 분해하는 원리 규명

박정영 한국과학기술원 교수

아주경제 권석림 기자= 일산화탄소·질소산화물·황산화물 등 유해물질의 분해 효율을 높일 수 있는 과학적 원리가 규명됐다.

교육과학기술부와 한국연구재단은 박정영 한국과학기술원 교수와 캄란 카디르 박사과정생 등이 참여한 연구팀이 나노 입자의 산화막이 얇을수록 촉매 활성도가 높아진다는 사실을 입증했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 해당 물질에 엑스레이를 쬐어 표면의 산화 상태를 분석하는 ‘상압 엑스선 광전자 분광법’을 이용해 촉매 환경에서 나노입자의 산화 상태를 정확히 측정해냈다.

2.8㎚와 6㎚의 루테늄 나노입자 2개를 만들어 단층으로 표면에 붙이고 온도와 압력을 바꿔가며 측정한 결과, 크기가 큰 루테늄 나노입자의 얇은 산화막이 촉매의 활성도를 높이며 산화 상태에 따라 활성도 제어도 가능하다는 것을 입증했다.

나노촉매는 표면적이 넓은 산화물에 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 크기의 금속입자가 분산된 형태의 재료다.

박 교수는 “이번 연구는 촉매 활성도를 극대화하는 원리를 밝혀내 향후 환경오염의 주요한 원인이 될 수 있는 촉매물질의 사용을 획기적으로 줄이는 데 기여할 것”이라고 말했다.