159-159 2021 [추계학술대회]
| 제목 | 가솔린 엔진용 고내열성 Trimetallic 삼원촉매 개발 |
|---|---|
| 분야 | 에너지 및 배기 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 박재영( 희성촉매), 이귀연( 희성촉매), 송진우( 희성촉매) |
| Key Words | TWC(삼원촉매), Pd(팔라듐), Pt(백금), Rh(로듐) |
| 초록 |
가솔린 엔진 후처리용 삼원촉매는 주활성물질로써 Platinum(Pt), Palladium(Pd), Rhodium(Rh) 등의 귀금속을 사용하고 있다. 점차 강화되고 있는 배기가스 배출 규제를 충족하기 위하여 삼원촉매 내 귀금속 사용량 또한 높아지고 있는 추세이다. 귀금속 중 Pt와 Pd는 주로 Hydrocarbon(HC)과 일산화탄소(CO)를 산화반응을 통해 정화시키는 역할이며, 그 중 Pd는 Pt 대비 열적 내구성이 우수하여 오랫동안 삼원촉매에 사용되고 있다. 하지만, 2015년에 발생한 디젤 게이트와 디젤 승용 및 SUV 차량 판매량 감소로 인하여 디젤 엔진 후처리용 촉매에서 주로 사용하던 Pt의 수요가 감소되었고, Pd의 공급부족과 맞물려 2017년에는 Pd가격이 Pt가격보다 높아지는 현상이 발생하였다. 이로 인해 가솔린 엔진 후처리용 삼원촉매에서 Pd를 Pt로 대체하여 원가를 낮추려는 시장의 요구가 커지고 있다. Pd가 Pt로 대체된 삼원촉매를 현재의 가솔린 엔진용 후처리 촉매에 적용하기 위해서는 기존의 Pd/Rh 삼원촉매와 비교하여 동등 수준의 열적 내구성과 정화성능이 수반되어야 한다. 본 연구에서는 귀금속 소결 억제를 위한 신규 물질 및 공정기술을 적용하여 trimetallic 삼원촉매에 대한 열적 내구성 개선을 진행하였으며, 그 결과, 엔진벤치 1050℃ 및 1100℃ 조건에서 열화 후 Pd/Rh 삼원촉매 대비 동등 이상의 성능을 가진 trimetallic 삼원촉매 기술을 확보하였다. 이 기술은 향후 귀금속 가격 변화에 유연하게 대응하는데 큰 도움이 될 것이며, 원가 상승 억제에도 기여할 것으로 기대된다. |
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