[공학저널 전수진 기자] 재생에너지와 결합한 촉매 기술은 미래 에너지 산업의 중심축이 될 것으로 기대를 모으며, 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다.
특히 광촉매 기술은 빛을 이용해 화학 반응을 촉진하는 기술로, 주로 오염물질의 분해, 살균, 탈취 등에 사용된다. 빛을 흡수해 전자와 정공을 생성하고, 이들이 물이나 산소와 반응해 활성 산소종을 형성함으로써 유기 오염물질을 산화·분해하는 원리다. 전통적으로는 자외선(UV)을 이용한 광촉매가 주로 사용됐지만, 가시광선 영역에서 작동하는 가시광 촉매 기술이 개발되면서 실내 환경 등 자외선이 부족한 환경 조건에서도 활용되고 있다.
그중에서도 고성능 광촉매와 가시광 촉매 기술은 최근 몇 년간 급격한 발전을 이뤘다고 해도 과언이 아니다. 최근 환경·에너지 분야 산업이 주목받으며 환경정화와 에너지 전환 분야에서 중요한 역할을 하고 있다.
이러한 상황에서 국내 친환경 기술 전문기업인 ㈜엔퓨텍은 광촉매 기술을 바탕으로 다수의 친환경 기술과 제품을 연구 개발하고 있다. 특히 광촉매 분야에서도 고성능 광촉매와 가시광 촉매 합성 기술을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 다양한 지지체에 광촉매를 고정화해 제품에 적용하는 것과 더불어 다양한 광원에 적용 가능한 광촉매 합성 기술을 개발해 왔다.
이러한 기술력은 광촉매가 특정 조건에서만 효과를 발휘하는 기존의 한계를 극복하고, 보다 광범위한 응용 가능성을 연 것으로 평가받고 있다. 이 기술은 다양한 광원을 활용할 수 있어, 실내외 여러 환경에서 응용이 가능하다. 또한, 광촉매를 여러 형태의 지지체에 고정화하는 엔퓨텍의 독자 기술은 제품의 내구성과 효율성을 크게 향상시켜, 보다 효과적으로 촉매 기능을 지속해서 발휘하게 한다.
이를 통해 엔퓨텍은 공기청정기, 칫솔 살균기, 냉장고 탈취기 등 다양한 가전제품에 광촉매 기술을 적용하고 있으며, 축산 환경 사업에서도 차아염소산과 자외선, 광촉매 필터를 활용한 악취 저감 시스템을 개발해 공급하고 있다.
엔퓨텍의 주요 사업 분야는 크게 세 가지로 구분된다. 첫째는 가전사업으로, 휴대용 자외선 살균기, 광촉매 필터 적용 공기청정기, 칫솔 살균기, 냉장고 탈취기 등이 이에 해당한다. 둘째는 축산 환경 사업으로, 차아염소산과 자외선, 광촉매 필터를 이용한 악취 저감 시스템이 주를 이룬다. 셋째는 광촉매 관련 제품으로, 고성능 광촉매, 가시광촉매, 비드형 광촉매, 메탈폼 광촉매 필터, 세라믹 광촉매 필터 등이 있다.
엔퓨텍이 향후 타겟으로 하는 분야는 축산폐수를 정화하면서 동시에 수소를 발생시키는 광전기화학촉매 장치이다.
국내 농지는 양분 과잉 상태로, 더는 가축분뇨를 농경지에 환원하기 어려운 상황이기 때문에 축산폐수를 정화해 방류하는 것이 권장되고 있으며, 이 과정에서 고도산화공정은 필수적인 공정이 됨에 따라 향후 이 분야 기술은 더욱 주목받을 전망이다.
현재 엔퓨텍은 광전기화학촉매를 사용해 암모니아성 질소를 전기분해하는 과정에서 발생하는 수소를 활용하는 방법을 연구 중이다. 이는 기존 수소 생산 방식보다 효율적이며, 축산폐수 정화과정에서 부수적으로 수소를 생산할 수 있어 유망한 분야로 평가받고 있다.
엔퓨텍 전형준 연구소장(사진)은 “엔퓨텍은 현재 한국에너지기술연구원을 통해 광촉매 합성 후 결정 구조와 형태에 대한 분석을 원활히 할 수 있었으며 금속 촉매의 합성에 관한 세부 조건의 노하우에 대한 기술지원을 얻을 수 있었다”며 “협력을 통해 광촉매 기술의 효율성을 더욱 높일 수 있었다”고 설명했다.
현재 엔퓨텍은 축산폐수 고도산화와 동시에 수소를 생산할 수 있는 광전기화학촉매를 개발 중이며, 올해는 특히 효율성이 높은 광전기화학촉매 패널 개발에 집중할 계획이다.
최근에는 축사용 악취 저감 시설을 생산하고 있으며, 다년간의 연구를 통해 악취 및 휘발성 유기화합물(VOCs) 제거와 살균 성능을 갖춘 광촉매 기술을 개발해 이를 적용한 광촉매 필터 제품을 국내 주요 자동차 제조사인 H모터스에 납품하고 있다.
엔퓨텍의 장기적인 목표는 컨테이너형 축산폐수 고도산화 수소생산장치를 개발해 축사나 공동자원화시설에 보급하는 것이다. 이를 통해 지역 내에서 자원을 활용해 수소를 생산할 수 있는 생태계를 구축하는 것이 궁극적인 목표다. 또한, 광촉매와 관련된 한 단계 높은 신기술 개발을 통해 환경정화와 에너지 문제 해결에 이바지할 예정이다.
전 연구소장은 “엔퓨텍의 경영철학은 환경 보존, 인류 공영, 그리고 환경정화 신기술개발에 중점을 두고 있다. 자연환경을 정화하고 보존해 인류의 건강과 생명을 위협받지 않도록 노력하며, 새로운 환경정화와 복원 기술개발을 통해 글로벌 수준의 신기술을 확보하는 것이 엔퓨텍의 경영 이념”이라며 “이러한 철학을 바탕으로 엔퓨텍은 고객과 구성원 모두의 만족을 추구하며, 지속 가능한 환경과 안전한 생활공간을 제공하는 기업으로 성장해 나갈 것”이라고 전했다.
