암모니아 분해 촉매 반응 모식도.(에너지기술연구원 제공)/뉴스1

국내 연구진이 암모니아로부터 고순도 수소를 생산하는 촉매를 개발했다.

한국에너지기술연구원 수소연구단 구기영 박사 연구진은 청정수소 생산을 앞당길 세계 최고 수준의 암모니아 분해용 루테늄(Ru) 촉매를 개발했다고 15일 밝혔다.이 촉매는 기존 루테늄보다 사용량은 절반 수준으로 낮추고 세륨을 첨가해 세계 최고 수준의 수소 생성률을 보였다.

수소는 탄소중립과 에너지 안보를 동시에 해결하는 핵심 에너지원으로 주목받고 있다.

수소의 운송과 저장을 위해 액체로 변환되는데 질소(N)와 수소(H)가 화합된 암모니아(NH3)는 상온에서 액체 상태를 유지하며 기체보다 부피가 작아 대용량 저장과 운송이 편리하다.

연구진은 조촉매로 세륨(Ce)을 도입하면서 루테늄을 절반만 사용하고도 암모니아 분해에 최적화된 세계 최고 수준의 저비용·고활성 촉매를 개발했다. 또 조촉매인 세륨을 첨가하지 않은 촉매보다 8배나 높은 수소 생산률을 보였다.

촉매 제조법도 재현성과 실용성이 높아 대량 생산이 가능할 것으로 기대된다.

한국에너지기술연구원 수소연구단 구기영 박사. /뉴스1

구기영 박사는 “이번에 개발된 암모니아 분해 촉매 기술은 청정수소의 미래를 앞당길 수 있는 열쇠가 될 것"이라며 "향후 암모니아 기반 대용량 청정수소 생산 플랜트 국산화에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

(앞줄 오른쪽부터 시계방향) 한국에너지기술연구원 수소연구단 구기영 책임연구원, 신중훈 박사후연구원, 박용하 선임연구원, 정운호 책임연구원이 기념촬영을 하고 있다.(에너지기술연구원 제공)/뉴스1

신중훈 박사(제1 저자)는 “촉매 대량제조 시 제조법을 단순화하고 촉매 활성 구현의 신뢰성을 확보하는데 초점을 맞춰 촉매 제조 레시피를 개발했다”고 밝혔다.

산업통상자원부 신재생에너지핵심기술개발사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구 성과는 촉매·소재 분야 저명학술지 ‘적용 촉매 B:환경성’에 게재됐다.


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