암모니아에서 수소 뽑는다.. 효율 2.5배 높여

기존 촉매보다 루테늄 40% 사용해도 성능 좋아져

[아시아경제 황준호 기자] 암모니아에서 수소를 추출하는 촉매의 효율을 2.5배나 높일 수 있는 기술이 개발됐다. 저렴한 비용에 더 많은 수소를 얻을 수 잇는 기술로 향후 수소연료전지차 등 수소경제 도래에 기여할 것으로 예상된다.

한국과학기술연구원 수소·연료전지연구단 손현태 박사와 윤창원 박사의 연구팀은 22일 수소가 저장된 암모니아를 분해해 수소를 추출하는 고효율 나노금속 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다.

연구팀은 지름 2나노미터(㎚ : 10억분의 1ｍ) 이하의 구멍들이 수없이 많은 제올라이트를 지지체로 사용하고 그 구멍 속에 나노미터 단위의 루테늄 금속 입자를 고르게 분산, 결합하는 방법으로 기존 상용 촉매보다 암모니아 분해 성능이 2.5배 높은 촉매를 만들었다.

이 촉매는 효율이 2.5배 향상됨에 따라 루테늄을 기존 촉매의 40%만 사용하고도 같은 효율을 얻을 수 있다. 또 루테늄 나노입자가 제올라이트 구멍 안에 안정적으로 존재해 촉매의 내구성 문제도 해결할 수 있다.

손현태 박사는 "개발된 촉매는 결정형 광물인 제올라이트에 1㎚ 크기의 루테늄 금속이 고르게 퍼져있는 형태로, 촉매 성능과 내구성이 기존 촉매보다 높아 암모니아에서 고순도 수소를 생산하는 공정의 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라며 "산업화를 위해 20㎥ 규모로 공정을 확대하는 연구를 하고 있다"고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 '응용 촉매 B-환경'(Applied Catalysis B-Environmental) 최신호에 게재됐다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr