[에너지산업신문]

한국에너지기술연구원이 암모니아에서 수소를 분해하는 과정에서 남은 미량 수소와 암모니아를 열원으로 재사용해 화석 연료 없이 고순도 수소를 생산하는 데 국내 최초로 성공했다.

성공의 주인공은 정운호 에너지기술연구원 수소연구단 박사 연구진이다. 이 기술로 화석연료를 연소해 발생하는 이산화탄소 배출 없이 수소전기차용 국제표준을 충족하는 고순도 수소를 생산할 수 있다. 생산량은 약 0.5킬로그램(5표준세제곱미터, N㎥)이며, 순도는 99.97% 이상, 불순물 농도는 질소 300ppm 미만, 암모니아 0.1ppm 미만으로 수소전기차용 국제표준인 ISO 14687 기준을 충족한다.

종전 기술은 암모니아에서 수소를 생산하기 위해 600도(℃) 이상의 열에너지가 필요하다. 이같은 환경에서 루테늄(Ru) 촉매를 이용해 암모니아를 분해하고 압력변동흡착 기술을 이용해 수소를 정제한다. 이 때 부족한 열량을 보충하기 위해 열원으로 액화석유가스나 액화천연가스 등 화석연료를 사용하기 때문에 이산화탄소 배출이 불가피했다.

연구진은 두산퓨얼셀파워 비즈니스유닛과 함께 국내 최초로 암모니아 추출 수소를 활용해 이산화탄소 배출 없이 전력을 생산하는 1kW급 건물용 연료전지 시스템을 실증해냈다. 종전의 천연가스 기반 연료전지 시스템 역시 이산화탄소 배출이 불가피했으나 이를 극복했다.

정운호 박사는 “암모니아 기반 무탄소 수소 생산 기술을 완성한 만큼, 청정 수소가 필요한 다양한 분야에 적용할 수 있을 것”이라며 “암모니아와 연료전지를 결합해 친환경 선박 무탄소 전원으로 활용하고 청정 수소 발전시장에 참여할 수 있을 정도로 용량을 키울 계획”이라고 밝혔다.

한국에너지기술연구원이 개발한 암모니아 무탄소 분해 반응기. (c)한국에너지기술연구원

에너지산업신문 최웅 knews7@eitimes.kr 최웅의 기사 더보기

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