자동차 배기가스 처리용 촉매의 저온에서의 활동도 제고전략(Strategies for enhancing low-temperature activity)

전문가 제언

□ 자동차업계에서도 세계적으로 강화되고 있는 배기가스 규제를 만족시키기 위하여 배기 전의 시스템의 개선 및 배기 후처리 장치개발에 역점을 두고 있다. 보통 배기가스 규제를 만족시키기 위해서는 90%이상의 배기가스 저감이 필요하므로 촉매의 사용이 필수적이며, 자동차용 촉매는 공업용에 비해 극히 가혹하고 광범한 조건에서 사용되므로 개발에 많은 어려움이 있다.

○ 자동차 배기가스 처리용 촉매는 일반적으로 귀금속을 단독 또는 몇 가지 귀금속을 조합하여 여러 가지 담체에 분산시켜 사용한다. 귀금속은 고가물질이기 때문에 대체물질로서 전이원소 또는 바탕금속 산화물을 시험한 결과 귀금속과 유사한 효과를 입증하였다.

- 단위 무게 또는 단위 부피당 촉매활동도는 귀금속에 비하여 현저히 낮고 유황과 같은 물질에 피독이 잘 되므로 이를 개선하여 촉매 담체 단위부피당 촉매코팅 가능면적을 넓혀 촉매변환의 고성능화가 이루어 져야 귀금속 대체물로서 값싼 촉매로 기능하게 될 것이다.
- 냉시동기간 배출된 탄화수소의 일시적 트랩으로서 ZSM-5와 같은 소수성 제올라이트를 제안하고 있다. 3원촉매에 이 물질이 함유된 복합 촉매에 흡착된 탄화수소의 탈착온도 및 탈착시간, 바이패스 밸브로 배기가스를 유입시키는 속도 등에 대한 세밀한 시험이 수행되어야 이를 실제목적에 이용할 수 있다.

○ 자동차배출가스 50~80%가 냉시동기간동안 발생되며, 이는 미처 촉매가 촉매작동온도에 도달 전에 배출되어 이를 처리하지 못한 때문이다. 촉매의 작동온도에 도달하는 시간을 단축하는 방법이 있다. 촉매를 배기다기관에 바로 부착하여 배기가스의 폐열을 이용하여 가열하는 근접부착식 촉매장치가 있으나, 담체의 특정부위에 배기가스가 집중되어 촉매의 부분적 열화나 내부온도분포 등의 문제가 야기되므로 이의 해결이 선행되어야 한다.
- 촉매의 가열방법으로 전기적 가열, 시동배기가스점화 및 버너가열 등의 방법이 제안되어 있으나, 이들 모두 장단점을 가지고 있다. 비용의 고가, 연소실내 퇴적물 및 엔진의 내구성 감소 등이 고려되어야 한다. 또한 냉시동시 촉매의 빠른 활성을 위해서는 적은 열관성을 가지는 얇은 두께로 만드는 캐닝가공기술이 필요하다.

저자

Skoglundh, M; Fridell, E

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

28(1-4)

잡지명

TOPICS IN CATALYSIS

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

79~87

분석자

서*석

분석물

• 자동차 배기가스 처리용 촉매의 저온에서의 활동도 제고전략.pdf [189,948 byte]

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