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[글로벌-Biz 24] 일본 가나자와대학, 오존 이용해 배기가스의 황과 질소산화물질 제거 기술 개발

김형근 편집위원

기사입력 : 2019-03-19 15:00

배기가스 속의 황 산화 물질(Sox)과 질소 산화 물질(NOx)은 인체에 유해할 뿐만 아니라 지구온난화의 원인이 된다. 일본 가나자와(金澤)대학의 연구진은 디젤 배기 가스로부터 나오는 이러한 물질을 완전히 제거하는 기술을 개발했다. 이 연구는 화석연료 연소 과정에서 나오는 해로운 황과 질소를 제거해 온난화 대응에 기여할 수 있다는 것을 의미한다. 이미지 확대보기
배기가스 속의 황 산화 물질(Sox)과 질소 산화 물질(NOx)은 인체에 유해할 뿐만 아니라 지구온난화의 원인이 된다. 일본 가나자와(金澤)대학의 연구진은 디젤 배기 가스로부터 나오는 이러한 물질을 완전히 제거하는 기술을 개발했다. 이 연구는 화석연료 연소 과정에서 나오는 해로운 황과 질소를 제거해 온난화 대응에 기여할 수 있다는 것을 의미한다.
[글로벌이코노믹 김형근 편집위원] 일본 가나자와(金澤)대학의 연구진은 473K(켈빈 온도)의 저온에서 디젤 배기 가스로부터 나오는 황산화 물질(Sox)과 질소산화물질(NOx)을 거의 완전히 제거하는 기술을 개발했다. 이 연구는 화석연료 연소 과정에서 나오는 해로운 황과 질소를 제거해 온난화 대응에 기여할 수 있다는 것을 의미한다.

디젤 엔진은 높은 열효율로 인해 차량, 농기계 및 선박에 광범위하게 사용된다. 그러나 연소과정으로 인해 디젤 연료에 존재하는 유황은 이산화황으로 산화된다. 인체 건강에 영향을 주는 것 외에도 이산화황은 배기 가스 흐름에서 질소산화물을 처리하는 데 사용되는 촉매를 비활성화 시킨다.
그러나 이러한 문제는 바이오매스 기반의 무황(sulfur-free) 연료와 청정 석탄 기술을 사용하거나, 또는 탈황 필터를 설치하여 이산화황(SO2)을 제거할 수 있다. 가나자와대학의 과학자들은 플라즈마 보조(plasma-assisted) 산화 망간(MnO2) 필터를 만들었는데 배기 가스에서 나오는 NOx와 Sox를 제거할 수가 있다.

반응 초기 단계에서 99% 이상의 SO₂와 NO₂가 배출 스트림에서 제거되었다. 유고 오사카(Yugo Osaka) 교수가 이끄는 연구팀은 플라즈마 보조 MnO₂ 필터를 사용하면 황산화물이 존재하는 경우에도 NOx의 제로 방출을 실현할 수 있다는 것을 처음으로 발표했다.

이러한 발견은 황 함유 연료를 사용하는 디젤 엔진의 배기 가스 정화에 광범위하게 적용될 수 있다. 연구진은 비평형 플라즈마가 MnO₂필터의 성능을 촉진시키는 메커니즘을 개선했다. 연구팀은 플라즈마 보조 MnO₂ 필터의 개발을 추진하여 대기의 질에 부정적인 영향을 미치지 않는 다양한 연료를 사용할 수 있기를 희망하고 있다.


김형근 편집위원 hgkim54@g-enews.com
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