정책연구보고서

나노소재 가운데 촉매는 화학, 에너지, 환경 등의 분야에 기술혁신을 가능케 하는 기능성 핵심소재로서 학문적, 산업적인 중요성을 갖는다. 최근에 나노기술 연구의 발전과 함께 나노촉매에 관한 많은 연구와 응용들이 진행되고 있음에도 불구하고 단편적인 문헌 이외에 나노촉매를 정의에서부터 응용까지 체계적으로 정리한 문헌은 아직까지 없는 것으로 보인다. 그것은 이 분야가 최근의 나노기술 연구의 발전과 함께 새롭게 재정립되고 있는 과정에 있기 때문일 것이다. ‘나노촉매’란 원자, 분자 혹은 초분자로 이루어져 화학반응에 활성을 갖는 나노크기 또는 그 이하의 크기나 구조를 갖는 물질로 정의되며, 형태 및 기능에 따라 다양하게 분류된다. 이러한 나노촉매는 에너지 전환 및 광촉매, 그린화학 및 환경분야, 비대칭 합성, 생체모방 기술, 분자인쇄 기술 등 다양한 분야에서 연구되고 활용중에 있다. 그동안 나노기술이 반도체나 전자소자 등의 응용분야에 초점이 맞춰져 크기만을 중요시하는 인식이 보편화되어 있어 나노촉매 분야에서도 나노입자의 촉매 형태만을 나노촉매로 간주하려는 경향이 농후하다. 그러나 이러한 접근방식은 지난 30여년간 촉매분야에서 지향해 왔던 촉매의 고분산화 노력과 크게 다르지 않기 때문에 촉매분야에서 신화학적 새로운 기술의 창출에 대한 산업적, 사회적 욕구에 대한 궁극적인 해결 방안이 될 수는 없다. 실제로 나노크기의 촉매입자는 공기중에서 불안정할 뿐만 아니라 크기가 너무 작기 때문에 반응시 압력손실, 물질전달 문제, 반응기 장착, 분리, 재생 처리 문제 등을 내포하고 있어 실제 공정에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서 새롭게 그 중요성이 인식되기 시작한 나노촉매 분야에서는 이제까지와는 다른 새로운 접근방식과 패러다임이 요구되고 다학제간의 교류와 협력이 무엇보다 중요시된다.