촉매 Q&A 시리즈 – 2편. 수소경제와 탄소중립 시대, 촉매가 주목받는 이유
2025.07.02
🔎 탄소중립과 수소경제로의 전환 과정에서 산업계는 기술적 돌파구를 모색하고 있습니다. 온실가스 감축, 에너지 효율화, 공정 최적화 같은 과제가 현실로 다가오면서, 과거에는 공정의 한 요소에 불과했던 촉매가 이제는 에너지 전환과 탄소 감축 목표 달성을 위한 핵심 기술로 부상했습니다.
이번 2편에서는 수소 생산과 활용, 산업 공정의 온실가스 저감 등 다양한 분야에서 촉매가 필요한 이유와 현재 산업계의 관심이 집중되는 배경을 살펴봅니다.
1. 촉매는 탄소중립 실현 과정에서 어떤 역할을 하나요?
산업 현장에서 탄소중립을 이루려면 공정에서 발생하는 온실가스 배출량을 먼저 줄여야 합니다. 촉매는 이 과정에서 공정 반응 온도를 낮추고 반응 속도를 높여 에너지 소비 자체를 줄이는 동시에, 연소 과정이나 화학 반응에서 발생하는 온실가스를 효과적으로 제거합니다. 질소산화물(NOx), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 과불화화합물(PFCs) 등 산업계에서 주요 관리 대상으로 꼽히는 고온실가스 대부분을 촉매 기술로 저감할 수 있습니다.
2. 촉매 기술이 기업의 RE100과 Scope 1 감축 목표 달성에 어떤 실질적 도움을 주나요?
Scope 1 감축과 RE100 이행 모두에서 중요한 과제 중 하나는 공정 효율화입니다. RE100 목표 달성을 위해서는 에너지 소비량 자체를 줄이는 것이 간접적으로 도움이 되며, Scope 1 감축을 위해서는 직접 배출되는 온실가스를 공정 단계에서 저감해야 합니다. 촉매 기술은 동일한 생산량을 더 적은 에너지로 달성하게 하고, NOx, CH₄, PFCs, N₂O 같은 온실가스를 효과적으로 처리해 규제 기준을 충족하도록 지원합니다. 이를 통해 기업은 온실가스 배출량 보고, ESG 평가, 녹색금융 인증 등 다양한 영역에서 실질적인 지표 개선 효과를 얻게 됩니다.
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3. 산업 공정에서 온실가스 배출을 줄이기 위해 사용되는 촉매 기술은 무엇인가요?
산업 현장마다 온실가스 배출 특성이 다른 만큼, 적용되는 촉매 기술도 다양합니다. 발전소나 제철소에서는 SCR 촉매를 활용해 NOx를 무해한 질소와 물로 전환합니다. 반도체와 디스플레이 공정에서는 PFC 분해 촉매와 N₂O 분해 촉매 기술을 통해 PFCs, N₂O 같은 고온실가스를 처리합니다. 바이오가스 플랜트나 CNG·LNG 엔진처럼 메탄 배출이 많은 현장에서는 메탄 산화 촉매가 쓰입니다. 이 촉매는 메탄을 이산화탄소로 전환해 단기 온실효과를 낮추는 데 기여합니다. 산업 특성에 맞춰 맞춤형 촉매 기술을 적용하는 것이 현재 온실가스 관리의 기본 전략입니다.
4. 수소 생산부터 활용 과정에서 촉매의 역할은 무엇인가요?
수소경제로의 전환 과정에서도 촉매는 핵심적인 역할을 맡고 있습니다. 먼저 수소 생산 단계인 수전해 공정에서는 전극촉매가 수소 발생 반응의 효율과 속도를 좌우합니다. 희성촉매는 현재 상용화된 PEM 수전해용 촉매뿐 아니라, 차세대 대안으로 주목받는 AEM 수전해용 촉매 개발에도 힘을 쏟고 있습니다.
수소 운송과 저장 단계에서는 암모니아가 주목받고 있습니다. 암모니아는 기존 인프라를 활용할 수 있고, 에너지 밀도도 높지만, 실제 수소로 쓰기 위해서는 다시 분해하는 과정이 필요합니다. 이때 암모니아를 수소로 전환하는 공정에 반드시 촉매가 들어갑니다. 반응 온도를 낮추고 수소 수율을 높이려면 고성능 촉매가 필수입니다.
최종 단계인 수소 활용에서도 촉매의 역할은 계속됩니다. 연료전지 내부 전극에서 수소와 산소가 전기화학 반응을 일으켜 전기를 만드는 과정에서 반응 활성도를 높이고 전력 효율을 끌어올리는 것도 촉매의 몫입니다. 희성촉매는 이 분야에서 백금계 전극촉매의 내구성과 활성도를 높이기 위한 연구를 지속하고 있습니다.
✅친환경 수소 운송을 위한 핵심 기술 : 암모니아 크래킹 촉매
5. 희성촉매는 탄소중립 대응을 위해 어떤 촉매 솔루션을 제공하고 있나요?
희성촉매는 수소 생산용 전극촉매, 연료전지용 전극촉매, 암모니아 크래킹 촉매부터 SCR, N₂O 분해, 메탄 산화, PFCs 저감 촉매까지 폭넓은 솔루션 포트폴리오를 보유하고 있습니다. 산업별 공정 특성에 맞춰 고객 맞춤형 솔루션을 제공하며, 기술 컨설팅부터 제품 공급, 성능 최적화까지 종합적으로 지원합니다. 현재 수소 생산과 활용 분야에서 다양한 촉매 기술을 개발 중이며, 앞으로도 에너지 전환과 탄소중립 실현을 뒷받침할 수 있도록 기술 혁신에 속도를 낼 계획입니다.
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