선박용 장비

판도라토토 장치, 판도라토토 촉매, 탈탄소 관련 촉매

당사는 1960년대에 판도라토토 촉매를 개발하고 1970년대에 세계 최초의 상용 판도라토토 촉매를 판매했습니다. 1970년대부터 현재에 이르기까지 개량을 더하면서 50년 이상 판도라토토 촉매의 판매를 계속하고 있습니다.
또한 판도라토토장치·판도라토토촉매로 축적한 촉매개발기술을 이용하여 탈탄소사업과 관련된 촉매의 개발도 실시하고 있습니다. 해운업계에서는 선박연료의 탈탄소화를 위한 대처가 진행되는 한편, 연료전환에 따라 온실효과가스(GHG)인 메탄가스나 N₂O가스를 포함한 배기 가스의 방출량 증가, 암모니아 연료를 취급할 때의 안전성 등 대체 연료마다 각각 과제가 발생하고 있습니다. 당사에서는 GHG 배출 삭감을 비롯한 과제 해결을 목적으로 촉매의 개발을 진행하고 있으며, 가까운 장래에서의 사업화를 목표로 하고 있습니다.

선박의 대체 연료에서 발생하는 문제와 관련된 당사 개발 촉매

대체 연료	과제	해결 방법	회사 개발 촉매
LNG	불연성 메탄(메탄 슬립)	GHG 감소	메탄산화 촉매
암모니아	N₂O 생성	GHG 감소	N₂O분해 촉매
	불연성 암모니아(암모니아 슬립)	판도라토토에 의한 암모니아 활용	판도라토토 촉매
	시설 내 안전 확보	암모니아 제거	암모니아 크래커 촉매
	불량한 연소	수소와의 혼합	암모니아 크래커 촉매
수소	운송 및 저장 비용	암모니아로부터 수소 생성	암모니아 크래커 촉매
메탄올	NOx 생성	판도라토토	메탄올 판도라토토 촉매

주요 서비스 및 제품

판도라토토 장치·판도라토토 촉매

공장 및 발전소의 굴뚝에서 배출되는 배기 가스에 포함된 질소 산화물(NOx)은 태양이 강한 자외선을 받음으로써 광화학 옥시던트와 PM2.5 입자를 생성하여 인체와 식물에 악영향을 미칩니다. 또한 NOx는 대기 중에서 화학 반응을 일으켜 질산이 되어 호수와 하천, 토양을 산화시켜 식물과 생물에 악영향을 주는 산성비의 원인이 됩니다. 당사는 이 NOx를 암모니아와 반응시켜 분해, 무해화하는 판도라토토 촉매 및 판도라토토 시스템을 제공하여 대기 오염의 경감에 기여합니다.

또한 NOx는 육상 플랜트뿐만 아니라 해양 엔진에서도 배출됩니다. 당사는 판도라토토 촉매와 선박용 엔진을 제조하는 세계에서 유일한 메이커인 강점을 살려 선박에 최적인 SCR 시스템(Selective Catalytic Reduction: 선택적 촉매 환원법)의 개발에 2009년부터 착수하고 있으며, 2021년 이후 SCR 시스템의 수주·공급을 개시하고 있습니다.
(※선박용 원동기 사업은 2023년 4월 1일자로 히타치 조선 해양 엔진 주식회사가 승계했습니다.)

판도라토토 장치·판도라토토 촉매의 응용 기술
- 사업 소개 선박용 SCR 시스템

원리

화력발전소나 쓰레기소각발전시설, 화학플랜트 등의 고정시설이나 선박용 디젤엔진에서 배출되는 연소가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 암모니아와 반응시켜 질소와 물로 분해해 무해화함으로써 NOx의 배출량을 저감합니다.

판도라토토 장치 구성

육상 플랜트용 판도라토토 장치는 판도라토토 촉매, 판도라토토 반응기, 암모니아 주입 장치, 암모니아 희석 장치, 암모니아 저장 공급 설비 등으로 구성됩니다.
또한 선박용 엔진용 판도라토토장치는 우레아수를 암모니아로 전환시켜 환원제에 사용하기 때문에 판도라토토촉매, 판도라토토반응기 이외에 우레아수 분무노즐, 요소수 공급펌프유닛, 밸브유닛 등으로 구성됩니다.

판도라토토 촉매

1969년에 판도라토토 촉매의 개발을 개시하고, 1973년에 제품화한 이후, 개량을 거듭해 2016년부터 현유 제품 NOXNON800의 공급을 개시하고 있습니다. 본 제품을 일본 국내에 머물지 않고 미국, 중국 등 세계 각지에 공급하고 있습니다.

촉매(NOXNON800)의 특징

1광범위한 반응 온도 범위에 대응 가능
2다양하고 다양한 연료에 대응 가능

주요 실적

가스 터빈, 각종 보일러(석탄 및 중유 등), 디젤 엔진, 쓰레기 소각 발전 시설, 에틸렌 분해로, 석유 개질로, 소결로 등 모든 분야에 판도라토토 촉매 및 판도라토토 시스템을 제공합니다. 1974년 국내용 초호기를 납입한 이래 미국, 중국, 한국, 대만, 사우디 아라비아, 카타르 등 640기 이상을 납품하고 있습니다. (2026년 4월 시점) 또한 판도라토토 시스템의 응용 기술인 선박용 SCR 시스템의 수주 실적은 300기 이상입니다. (2026년 4월 시점)

메탄올 판도라토토 촉매

배경

암모니아를 환원제로 사용하는 판도라토토 촉매는 암모니아와 엔진 배기 가스 중의 SOx(황산화물)가 반응하여 산성 황안을 반응기 내로 침전시켜 촉매 성능을 저하시킬 수 있습니다. 그래서 암모니아가 아닌 메탄올을 환원제로 하는 메탄올 판도라토토 촉매를 개발했습니다.

메탄올 판도라토토 촉매의 특징

1우레아 SCR에 비해 저온에서 판도라토토

환원제	반응 온도 범위	최대 성능
우레아/암모니아	250~400℃	350℃ 부근
메탄올	150~250℃	200℃ 부근

2암모니아가 없기 때문에 황안이 생성되지 않음
3증발기 불필요로 공간이 절약되어 배관 내 직접 분무 가능

메탄산화 촉매

배경

탈탄소화를 위한 선박의 대체 연료 중 하나에 LNG가 있습니다. LNG(Liquefied Natural Gas: 액화천연가스)는 메탄이 주성분인 천연가스를 냉각하여 액체화한 것으로, 다른 화석연료에 비해 GHG의 배출량이 적고 가격 경쟁력도 수소나 바이오연료에 비해 높기 때문에 대체연료로 주목받고 있습니다. 한편, 미연 메탄이 배기 가스와 함께 대기 방출되는 메탄 슬립의 발생이 우려되고 있다. 메탄의 온난화 계수는 이산화탄소의 약 28배로 크기 때문에 LNG의 GHG 삭감 효과 인상을 목표로 메탄 슬립 삭감률이 높은 메탄 산화 촉매가 요구되고 있습니다.

원리

엔진 배기가스에 함유된 미연의 메탄을 촉매를 이용하여 산화하고, 메탄보다 온난화 계수가 작은 이산화탄소로서 배출함으로써 환경 부하 저감에 공헌합니다.

메탄산화 촉매 접촉의 특징

1종래보다 낮은 온도(350℃)에서 메탄산화율 70% 달성

주된 실적

당사의 메탄산화촉매는 2021년도부터 국립연구개발법인 신에너지·산업기술종합개발기구(이하 NEDO)에 의한 그린이노베이션기금사업 '차세대 선박개발' 프로젝트의 '촉매와 엔진개량에 의한 LNG연료선에서 메탄슬립 삭감기술 개발(이하, 본 사업)
본 사업의 육상시험에서 삭감률 93.8%(엔진 부하율 100%시)를 달성하고 있으며, 일반재단법인 일본해사협회에서 삭감률 달성 확인을 증명하는 감정서를 세계 최초로 취득했습니다. 또한 2025년도부터 시작한 실해역에서의 실선 시험에서는 LNG 연료선으로부터의 메탄 슬립 삭감률 98%를 달성했습니다.
이 프로젝트의 과거 활동에 대해서는 아래 보도 자료를 참조하십시오.

N₂O분해 촉매

배경

암모니아는 연소해도 이산화탄소가 배출되지 않기 때문에 탈탄소화를 위한 화석 연료의 대체 연료로 기대되고 있으며, 국내에서도 선박용 암모니아 엔진의 개발이 진행되고 있다. 한편, 암모니아를 산화할 때 발생하는 N₂O(아산화질소)의 온난화 계수는 이산화탄소의 약 265배로 크기 때문에 그대로 배출할 경우 GHG 삭감 효과의 저하가 우려된다. GHG 감소 효과를 높이기 위해서는 N₂O를 질소와 산소로 분해하는 N₂O분해 촉매를 병용하는 것이 중요해지고, 보다 효율적인 분해를 가능하게 하는 N₂O 분해 촉매가 필요합니다.

원리

암모니아 엔진에서 연소시 온난화 계수가 이산화탄소의 약 265배인 아산화질소(N₂O)가 생성되고 배출되지만 촉매를 사용하여 배출된 N₂O를 효율적으로 분해하여 환경 부하 저감에 기여합니다.

N₂O분해 촉매의 특징

1개발 중 두 가지 촉매로 400℃ 환경에서 N₂O 분해율 거의 100% 달성
(선박용 엔진 배기가스는 400℃ 이하)
2당사의 다른 촉매와 병용하여 암모니아 연소 배기 가스를 일괄 처리하는 시스템 개발 중

주요 실적

N₂O분해 촉매에서도 2024년도 NEDO에 의한 그린이노베이션 기금 사업 '차세대 선박 개발' 프로젝트의 일환인 '암모니아 연료선 탑재 N₂O 반응기 개발'에 채택되었습니다.
2025년도에 실시한 본 프로젝트의 육상시험에서 실용가능 수준의 성능을 확인하고 있습니다. 현재는 이 기술을 활용하여 암모니아 연소 4행정 엔진을 배기 가스 처리 시스템에 적용하기 위해 노력하고 있습니다.

암모니아 크래커 촉매

배경

암모니아에 열을 가하여 수소와 질소로 분해하는 기술을 암모니아 크래킹(분해)이라고 하며, 암모니아 크래킹 기술에 사용되는 촉매가 암모니아 크래커 촉매입니다. 주된 용도는 ①암모니아로부터 수소를 분리 생성 ②암모니아 제해의 2개입니다. 암모니아를 분해하여 생성한 수소를 FC에 사용함으로써 수소의 수송이나 저장 문제에 관한 문제를 해결합니다. 또한 암모니아 엔진을 비롯한 암모니아를 사용하는 시설의 배관에서 안전하게 암모니아를 제거함으로써 시설의 안전성 향상을 도모합니다.