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Mar 09, 2023

새로운 촉매 변환기로 연료 소비 및 자동차 제조 비용 절감 가능

연료 소비와 제조 비용을 절감할 수 있는 새로운 촉매 변환기

연료 소비와 제조 비용을 절감할 수 있는 새로운 촉매 변환기가 Imperial College London의 과학자에 의해 설계되었습니다.

촉매 변환기는 일부 유해한 배출물을 제거하는 차량 배기 시스템의 구성 요소입니다. 테스트에 따르면 새로운 프로토타입은 표준 차량의 연료 소비를 최대 3%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한 각 차량이 배출하는 CO2 양을 줄임으로써 환경적 이점을 제공할 수도 있습니다.

– 벤저민 킹스베리 박사

화학공학과 발명가 및 연구원

새로운 디자인은 희소 금속을 최대 80%까지 줄여 차량 제조업체의 비용을 크게 절감할 수 있는 개발입니다. 촉매 변환기는 방출을 제거하기 위해 백금과 같은 귀금속을 사용하기 때문에 제조 비용이 많이 듭니다. 이러한 금속은 현재 부품 비용의 최대 60~70%를 차지합니다.

또한 프로토타입은 부품의 수명이 다할 때까지 희소 금속의 분해가 적기 때문에 기존 모델보다 더 나은 성능을 발휘할 것으로 예상됩니다. 실험실 테스트에 따르면 표준 촉매 변환기의 성능 저하율은 35%인데 비해 100,000km 거리에서는 성능이 4%만 저하되는 것으로 나타났습니다.

프로토타입 장치는 화학공학과 출신인 Benjamin Kingsbury 박사, Kang Li 교수, Zhentao Wu 박사가 개발했습니다.

Kingsbury 박사는 다음과 같이 말합니다. "촉매 변환기는 배기 가스 배출을 제어하는 ​​차량의 가장 중요한 구성 요소입니다. 그러나 이 장치의 디자인은 1940년대에 처음 개발된 이래로 변경되지 않았습니다. 제가 개발한 프로토타입을 사용하면 자동차를 덜 사용하기 때문에 더 저렴하게 운행할 수 있습니다. "이는 제조업체가 비용을 절감하는 데 잠재적으로 도움이 될 수 있습니다. 또한 운전자는 연료 비용을 절감하고 궁극적으로 CO2 배출 감소로 이어질 수 있는 이 장치의 주요 수혜자가 될 수 있습니다."

기존의 촉매 변환기는 백금과 같은 희귀 금속으로 코팅된 미세한 채널로 벌집 모양을 이루는 세라믹 블록입니다. 배기가스는 엔진에서 배기 시스템으로 이동하고 채널을 통해 귀금속이 화학 반응을 일으켜 유해한 오염 물질을 제거합니다.

연구진은 기존 제조 공정을 발전시켜 미세 채널의 구조를 개선하고 표면적을 늘리며 장치 내 희금속이 더 효과적으로 분산되어 더 적은 양의 금속이 사용되도록 했습니다. 증가된 표면적은 또한 촉매 변환기의 화학 반응 과정을 더욱 효율적으로 만듭니다.

장치의 새로운 디자인은 엔진 작동을 더 어렵게 만들고 성능에 영향을 줄 수 있는 가스 축적인 '배압'을 방지하므로 연료 효율을 높입니다.

Kingsbury 박사는 그의 프로토타입을 시장에 출시하기 위해 왕립 ​​공학 아카데미(Royal Academy of Engineering)로부터 자금을 지원 받았습니다. Kingsbury 박사와 그의 파트너는 Imperial Innovations와 협력하여 프로토타입 장치를 판매하기 위해 2013년 12월 Imperial 신생 기업을 설립했습니다. 다음 단계의 핵심은 대량 생산을 위한 생산 공정을 개발하는 것입니다.

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