촉매 기술이 탄소중립을 이끄는 방법, 희성촉매 연구소장이 답하다
2026.03.13
한국산업기술진흥협회(KOITA)가 발행하는 「기술과혁신」 Special Issue에 희성촉매 송진우 연구소장의 기고문 ‘촉매 기술로 여는 탄소중립 사회’가 게재됐습니다. 송 연구소장은 탄소중립이 산업 현장의 실질적 과제로 부상한 지금, 촉매 기술이 배출 저감과 에너지 전환 양면에서 어떤 역할을 수행하는지 구체적으로 제시했습니다.
이번 글에서는 기고문의 핵심 내용을 바탕으로 산업별 촉매 기술의 현재와 희성촉매의 기술 방향을 함께 살펴보겠습니다.
탄소중립 시대, 촉매 기술이 중요한 이유
산업혁명 이후 화석연료 중심의 에너지 시스템은 산업 생산성을 높이는 동시에 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 이산화탄소(CO₂) 등 대기오염 물질의 누적이라는 구조적 문제를 낳았습니다. 탄소중립이 전 지구적 의제로 자리 잡은 배경입니다. 촉매 기술은 기존 산업 인프라를 유지하면서도 유해 물질 배출을 줄이고 공정 효율을 높일 수 있다는 점에서 에너지 전환의 현실적 해법으로 주목받고 있습니다.
송 연구소장은 촉매가 화학 반응 속도와 경로를 제어해 에너지 소비를 줄이고 유해 물질 배출을 최소화할 수 있으며, 기존 산업 인프라를 크게 바꾸지 않고도 단기간에 실질적인 감축 효과를 낼 수 있다고 설명했습니다.
다양한 산업으로 확대되는 촉매 기술
촉매 기술은 자동차 배기가스 정화에서 출발해 선박, 발전, 반도체까지 산업 전반으로 적용 범위를 넓혀왔습니다. 송 연구소장은 이 확장의 흐름을 산업별로 면밀히 짚었습니다.
자동차 산업에서는 삼원촉매(TWC)와 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction, SCR) 촉매를 통해 NOx, CO, HC 등 주요 대기오염 물질을 저감해 왔습니다. 배출가스 규제가 강화될수록 촉매 기술도 함께 진화하며 대기 환경 개선을 이끌었습니다.
SCR 촉매는 선박과 발전 설비의 NOx 배출 저감을 위해 활용되고 있습니다. LNG 엔진과 가스터빈에서 배출되는 메탄(CH₄)을 처리하는 메탄산화촉매(MOC)도 기술 최적화가 진행 중입니다.
반도체 산업에서는 CO₂ 대비 수천~수만 배에 달하는 지구온난화지수를 가진 과불화화합물(PFCs)을 낮은 온도에서 고효율로 분해하는 촉매 기술이 적용되고 있습니다.
미래 에너지 전환을 위한 촉매 기술
“촉매 기술은 기존 산업의 배출 저감뿐 아니라 수소 경제와 차세대 연료 산업을 포함한 미래 에너지 전환 과정에서도 중요한 기반 기술로 자리 잡고 있다.”
수소 생산 분야에서는 천연가스 개질(Steam Methane Reforming, SMR) 공정용 촉매를 비롯해, 암모니아를 수소 운반체로 활용하기 위한 암모니아 크래킹 촉매 기술이 주목받고 있습니다. 수소를 어떻게 생산하고 운반하느냐의 문제를 촉매 기술이 풀어가고 있는 셈입니다.
촉매는 지속가능항공유(SAF)와 e-Fuel 생산 공정에서도 반응 효율과 생산성을 좌우하는 핵심 요소로 작용합니다. 화석연료를 대체할 합성연료의 경제성은, 결국 얼마나 효율적인 촉매를 확보하느냐에 달려 있습니다.
탄소중립 산업을 가능하게 하는 기반 기술
촉매 기술은 기존 설비를 크게 바꾸지 않고도 배출가스를 줄이고 공정 효율을 높일 수 있습니다. 송 연구소장은 산업 구조의 급격한 전환 없이도 온실가스 감축을 추진할 수 있는 현실적인 선택지라고 강조했습니다.
희성촉매는 여기서 한 걸음 더 나아가, 사용이 끝난 폐촉매에서 귀금속을 회수해 새로운 촉매 제조에 다시 활용하는 자원 재순환 기술을 보유하고 있습니다. 이를 통해 원재료 생산과 운송 과정에서 발생하는 온실가스까지 줄이며, 자원 효율성을 높이는 동시에 환경 부담을 최소화합니다.
송진우 연구소장
송진우 연구소장은 희성촉매 연구소를 이끌며 자동차 촉매, 환경 촉매, 수소 관련 촉매 등 다양한 분야의 연구개발을 총괄하고 있습니다. 자동차 배기가스 정화 촉매 개발을 시작으로 반도체 공정 온실가스 저감 촉매, 수소 생산 촉매, 합성연료 촉매 등 다양한 분야의 연구를 수행해 왔으며 현재 탄소중립 시대에 대응하기 위한 촉매 기술 개발을 주도하고 있습니다.
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기술과 혁신 기사 원문: https://webzinekoita.or.kr/202601/1_6.php
