국내 연구진이 이산화탄소 배출이 '제로'인 암모니아 기반 청정 수소 생산에 성공했다.
한국에너지기술연구원 수소연구단 정운호 책임연구원 연구팀은 국내 최초로 화석연료를 사용하지 않는 암모니아 분해 기반 청정 수소 생산 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
수소와 질소의 화합물인 암모니아는 액화수소에 비해 수소 저장 밀도가 1.7배 높아 가장 경제적인 수소 운송책으로 주목받고 있다. 100년 넘게 다양한 분야에 활용돼 인프라, 취급, 안전 기준도 갖추고 있다. 수소 저장과 운송 문제를 해결할 가장 현실적인 대안이다.
다만 암모니아는 분해 과정에서 600도 이상의 열에너지 공급이 필요하고, 이때 화석연료를 사용해야 하기 때문에 이산화탄소가 배출되는 문제가 있다. 진정한 청정 수소 생산을 위해서는 암모니아 분해 과정에서도 탄소 배출이 없는 에너지원을 사용해야 한다.
연구진은 암모니아 분해 반응 후 남은 미량의 수소와 암모니아를 열원으로 재사용해 기존 공정에서 열원으로 활용하던 화석연료 없이도 고순도의 수소를 생산하는데 성공했다. 연구진은 암모니아 추출 수소를 활용해 이산화탄소 배출 없이 전력을 생산하는 1kW급 건물용 연료전지 시스템에 대한 실증도 성공했다. 두산 퓨얼셀 파워BU와 함께 진행한 실증은 천연가스(LNG) 기반 연료전지 시스템의 단점 중 하나로 여겨진 이산화탄소 배출 문제를 극복했다는 평가다.
정운호 책임연구원은 "이번에 개발된 기술은 그동안 2% 부족했던 암모니아 기반 무탄소 수소 생산 기술을 완성했다는 점에서 의의가 있으며 청정 수소가 필요한 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대한다"며 "암모니아와 연료전지를 결합해 친환경 선박의 무탄소 전원으로 활용할 수 있고 향후 용량을 확대하면 청정 수소 발전시장에도 참여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.