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세계 최고 수준의 암모니아 분해용 촉매 개발
에너지연, 저비용/고효율…청정수소 생산 청신호
2023년 11월 15일 (수) 김남표 elenews@chol.com

한국에너지기술연구원(원장 이창근) 수소연구단 구기영 박사 연구진이 청정수소 생산을 앞당길 세계 최고 수준의 암모니아 분해용 루테늄(Ru) 촉매를 개발했다.

ㅇ연구진이 개발한 촉매는 기존의 루테늄보다 사용량을 절반 수준으로 낮추고, 세륨을 첨가해 세계 최고 수준의 높은 수소 생성률을 보여 청정수소 생산에 탄력이 붙을 것으로 보인다.

수소는 탄소중립과 에너지안보를 동시에 해결하는 에너지원으로 주목받고 있다.

수소의 운송과 저장을 위해 액체로 변환되는데 질소와 수소가 화합된 암모니아는 상온에서 액체 상태를 유지하며, 기체보다 부피가 작아 대용량 저장과 운송이 용이해 수소 캐리어로 가장 유망하다.

또 운송된 암모니아는 분해해 수소를 다시 연료로 활용할 수 있어 수소와 함께 암모니아의 위상도 높아지고 있다.

암모니아의 분해효율을 높이기 위해서는 질소의 재결합과 탈착이 효과적으로 이루어져야 하는데 현재 루테늄이 가장 우수한 활성을 보이고 있지만 희소성으로 인해 높은 비용과 저온에서의 낮은 활성이 문제점으로 지적돼 낮은 온도에서 활성이 높고 내구성이 우수한 촉매 개발이 필요한 상황이다.

이에 연구진은 조촉매로 세륨을 도입함으로써 루테늄을 절반만 쓰고도 암모니아 분해에 최적화된 세계 최고 수준의 저비용·고활성 촉매를 개발했다.

촉매 제조법 또한 재현성과 실용성이 높아 대량생산도 가능할 것으로 기대된다.

연구 책임자인 구기영 박사는 “이번에 개발된 암모니아 분해 촉매 기술은 청정수소의 미래를 앞당길 수 있는 열쇠가 될 것이며, 향후 암모니아 기반 대용량 청정수소 생산 플랜트 국산화에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.

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