패리티 “암모니아 냉열 활용, 액화수소 효율 높여”

한국가스학회 봄 학술대회 발표
기존 기술 대비 30% 이상 효율

패리티 홈페이지

수소 생태계가 확장하며 수소를 저장하고 운송하는 기술 포트폴리오가 넓어지고 있다. 그중 하나가 암모니아다. 수소 전문 스타트업 패리티는 암모니아 냉열을 활용해 수소의 이동과 저장 과정에서 에너지 효율성을 높이는 방안을 제시했다.

수소의 운송과 저장을 위해서는 기체 상태의 수소를 액체로 바꿔야 한다. 현재는 고압의 기체수소가 상용화되고 있지만, 에너지 밀도가 낮은 탓에 운송량이 상대적으로 작아 경제성이 떨어진다.

반면 수소와 질소의 화합물인 암모니아는 상온에서 액체 상태라 생산·수송 비용이 적게 든다. 기체수소보다 부피도 작아 대용량 저장과 장거리 운송이 가능하다. 암모니아 형태로 운송한 뒤 질소를 분해해 수소를 얻으면 된다. 이런 강점을 토대로 포스코와 롯데케미칼, SK이노베이션 등이 암모니아를 활용한 수소 저장·이동 방식을 선택했다.

다만 암모니아에서 수소를 추출해 액화하는 과정에서 에너지가 많이 필요하다는 문제가 있다.

패리티는 암모니아 냉열을 활용해 수소 액화에 필요한 에너지를 줄이는 기술 개발에 성공했다. 패리티는 ‘2024년 한국가스학회 봄 학술대회’에서 액체 암모니아로부터 변환된 수소를 영하 253도의 극저온으로 액화화하는 과정에서, 암모니아 냉열을 활용해 에너지 효율을 높이는 방안을 소개했다.

패리티에 따르면, 암모니아 냉열을 활용하면 수소 액화 시 필요한 에너지를 30% 이상 줄여 액체수소 단가를 낮추고, 생산량을 증대시킬 수 있다. 액화뿐 아니라 고압수소의 제조에서 100bar로의 수소 가압 시 필요한 에너지를 20%가량 줄일 수 있다는 게 패리티 측 설명이다.

이상규 패리티 연구소장은 “대용량의 수소 이송을 위한 수단으로 암모니아가 핵심적인 대안으로 떠오르는 중”이라며 “최종 사용처까지의 이송과 저장에서 효율성을 높이고 탄소배출을 줄여 그린 수소 에너지의 확산 가능성을 높여줄 것”이라고 말했다.