'암모니아' 국산화 길 열렸다...'합성촉매' 대량생산 기술개발

김나윤 기자 / 기사승인 : 2024-02-07 16:12:37
  • -
  • +
  • 인쇄
▲저압 암모니아 합성 펠릿 촉매(사진=한국에너지기술연구원)

전량 수입에 의존하고 있는 무탄소 연료 '암모니아'를 국내에서 값싸게 만들 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 윤형철 박사 연구팀은 세계 최고 수준의 저압 암모니아 합성 촉매를 대량으로 생산할 수 있는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다.

합성비료의 원료가 되는 암모니아는 최근 수소의 저장·운반수단이자 무탄소 연료로 주목받고 있다. 액체수소와 비교해 적은 에너지로 운송·저장이 가능하고 단위 부피당 수소 저장량이 약 1.7배 커 대용량 저장과 장거리 운송에 유리하기 때문이다. 무엇보다 연소 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않아 석탄과 천연가스를 대체할 연료로 꼽힌다.

다만 탄소배출을 줄이려면 생산 과정에서의 에너지 사용량을 줄일 필요가 제기됐다. 기존 하버-보슈 공정은 화석연료로 생산한 수소와 공기의 질소를 400℃ 이상의 고온과 150바(bar) 이상의 고압에서 반응시켜 암모니아를 합성하는 공정으로, 이산화탄소 방출과 에너지 소모가 크다.

더욱이 암모니아 생산기술은 해외 기업이 독점하고 있어, 우리나라는 암모니아를 100% 수입하는 상황이었다. 이에 연구진은 기존에 필요한 압력의 3분의 1 수준인 50바(bar)의 저압에서 99.9% 고순도 암모니아를 생산하는 데 성공했다.

연구진은 한국과학기술원 최민기 교수진과 공동개발한 분말 형태의 루테늄/산화바륨 촉매를 원주형 펠릿 형태로 만들었다. 또 기존 160℃에서 제조되는 촉매를 상온에서 제조할 수 있도록 개발해 촉매 합성 시간을 기존 대비 3분의 1로 줄이고 생산 효율도 높였다.

연구진은 암모니아를 하루 1kg 생산할 수 있는 국내 유일의 실험실 규모 생산 공정을 구축하고, 공정의 유기적 설계를 통해 50바(bar)의 압력과 400℃ 이하의 저온에서도 암모니아를 생산하는데 성공했다.

개발된 공정을 이용하면 생산 비용을 15% 이상 절감할 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 연구진은 올해 하루 5킬로그램(5kg/d)의 생산 공정을 제작할 예정이며, 나아가 하루 생산량을 50킬로그램(50kg/d)까지 확대할 계획이다.

연구책임자인 윤형철 박사는 "저압·저온 저비용 암모니아 생산 기술은 탄소중립의 미래를 앞당길 수 있는 열쇠가 될 것이며 향후 청정수소 및 무탄소 연료 도입을 위한 암모니아 생산 플랜트 국산화에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

현대백화점, 추석 선물세트 포장재 종이로 교체 'ESG 강화'

이번 추석 선물세트 시장에서 현대백화점은 과일세트 포장을 100% 종이로 전환하며 ESG 경영을 강화하고 있다.현대백화점은 기존 플라스틱과 스티로폼

K-컬쳐 뿌리 '국중박' 하이브와 손잡고 글로벌로 '뮷즈' 확장

'케이팝 데몬 헌터스'에 등장하는 반려호랑이 '더피'의 굿즈를 판다는 소문이 나면서 전세계에서 가장 핫해진 국립중앙박물관이 방탄소년단(BTS)의 하

하나은행, 美글로벌파이낸스 선정 '2025 대한민국 최우수 수탁은행' 수상

하나은행은 미국의 글로벌 금융·경제 전문지 '글로벌파이낸스지(誌)'로부터 '2025 대한민국 최우수 수탁은행(Best Sub-Custodian Bank in Korea 2025)'으로 선

LG생활건강, 청년기후환경 프로그램 '그린밸류 유스' 활동 성료

LG생활건강이 자사의 청년기후환경활동가 육성 프로그램 '그린밸류 유스(YOUTH)'가 2025년 활동을 성공적으로 마무리했다고 2일 밝혔다. LG생활건강은 지

쏟아지는 추석선물세트...플라스틱·스티로폼 포장 '여전하네'

추석을 맞아 다양한 선물세트가 백화점과 대형마트 매대를 장식하고 있는 가운데 아직도 플라스틱이나 스티로폼 포장재를 사용하고 있는 선물세트들

쿠팡 '납치광고' 반복한 파트너사 10곳 형사고소...수익금 몰수

쿠팡이 이용자 의사와 무관하게 쿠팡사이트로 이동시키는 이른바 '납치광고'를 해온 악성파트너사 10곳에 대해 형사고소를 진행한다고 1일 밝혔다.납

기후/환경

+

수령 어려진 열대우림...탄소저장공간 1억4000만톤 사라져

열대지역 나무들의 수령이 어려지면서, 숲에 저장돼있다 방출된 탄소가 1억4000만톤에 이른다는 연구가 나왔다.2일(현지시간) 독일 GFZ헬름홀츠 지구과

스위스 빙하, 2015년 이후 1000개 사라졌다...'전체의 25%'

스위스 빙하가 빠르게 사라지고 있다.2일(현지시간) 스위스 취리히 연방공과대학 빙하연구소(GLAMOS) 연구팀은 2015년 이후 스위스 빙하가 약 25% 사라졌다

10억달러 피해 입힌 '괴물산불' 43%가 최근 10년에 발생

피해 금액이 10억달러가 넘는 대규모 산불의 약 절반이 최근 10년 사이에 발생한 것으로 조사됐다.2일(현지시간) 칼럼 커닝햄 호주 태즈메이니아대학 박

"고기는 일주일 한번"...'지구건강식단' 하루 사망자 4만명 줄인다

고기를 적당히 먹어도 식량 부문 탄소배출량을 절반으로 줄이고 하루 전세계 사망자를 최소 4만명씩 줄일 수 있다는 보고서가 나왔다.2일(현지시간) 요

유럽의 녹지, 매일 축구장 600개만큼 사라진다

유럽 대륙의 녹지가 개발로 빠르게 사라지고 있다.1일(현지시간) 영국 가디언에 따르면 2018년부터 2023년까지 영국과 유럽 전역의 위성 이미지를 분석한

기후대응 촉구한 교황...트럼프 겨냥한듯 "지구 외침에 귀기울여야"

교황 레오 14세가 사실상 기후회의론자들을 겨냥해 "지구의 외침에 귀를 기울이라"며 일침을 가했다.교황은 1일(현지시간) 로마 바티칸에서 열린 생태

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+