"수소 저장-운송 걱정 No" 고려대 연구팀, 고성능 암모니아 연료전지 개발
전체 맥락을 이해하기 위해서는 본문 보기를 권장합니다.
수소는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다.
그러나 수소 액화 온도는 영하 253도 초극 저온으로 거의 '절대 온도 0도'에 가깝기 때문에 저장 및 운송이 매우 어려워 수소 공급 인프라 구축에 걸림돌이 되고 있다.
이 글자크기로 변경됩니다.
(예시) 가장 빠른 뉴스가 있고 다양한 정보, 쌍방향 소통이 숨쉬는 다음뉴스를 만나보세요. 다음뉴스는 국내외 주요이슈와 실시간 속보, 문화생활 및 다양한 분야의 뉴스를 입체적으로 전달하고 있습니다.
수소는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다.
그러나 수소 액화 온도는 영하 253도 초극 저온으로 거의 '절대 온도 0도'에 가깝기 때문에 저장 및 운송이 매우 어려워 수소 공급 인프라 구축에 걸림돌이 되고 있다.
이러한 상황에서 최근 수소 대체 연료로 암모니아가 주목받고 있다. 암모니아는 질소, 수소로만 이뤄진 소위 '카본-프리' 친환경 물질이다.
수요가 많아 생산 및 공급 인프라도 잘 갖춰져 있다. 암모니아 액화점은 영하 33도로 상용 냉동 온도면 충분하다.
액상에서는 부피당 에너지 밀도가 오히려 수소 대비 50% 이상 높다.
최근 국내 기업이 미국 암모니아 연료전지 기업 '아모지(Amogy)'에 5천만 달러 이상 투자하는 등 암모니아 연료전지에 대한 사회적 관심이 매우 높아지고 있다.
암모니아를 연료로 사용하는 고성능 세라믹 연료전지가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
고려대학교(총장 김동원) 기계공학과 심준형 교수 연구팀은 프로톤 세라믹 기술과 나노 촉매 기술을 이용해 세라믹 연료전지를 암모니아 연료로 저온 구동하는 데 성공했다.
연구팀 소속 정헌준 박사 과정 연구원이 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 세계적 저명 학술지인 '스몰'(Small (IF : 15.153), JCR 분야상위 6.5%)'에 6월 1일 게재됐다.
이번 연구는 한국연구재단 미래수소혁신기술개발사업의 일환으로 수행됐다.
세라믹 연료전지는 차세대 건물 에너지원과 가스터빈 발전소를 대체할 수 있는 기술로 크게 주목받고 있다.
특히 수소 연료를 사용하면 열복합 발전 효율 80% 이상의 극한 발전 효율을 달성할 수 있다.
그러나 저장과 수송 문제로 수소 인프라 구축은 아직 한계점이 많는 이유로 현재 대부분의 건물용, 발전소용 연료전지는 메탄 기반 도시가스에 의존하고 있다.
그러나 이러한 방식은 이산화탄소가 배출되는 문제를 안고 있다.
심준형 교수 연구팀은 수소 이온 전도성 프로톤 세라믹 소재를 박막으로 제작하고, 암모니아 분해 효과가 뛰어난 나노 활촉매를 균일하게 연료극에 도포하는 기술을 적용했다.
이를 통해 발전 효율을 최대 2배까지 높이는 데 성공했다. 특히 세라믹 연료전지 구동 온도로서는 매우 낮은 온도인 섭씨 500도 이하에서 성능을 크게 높였다.
최대 출력은 0.34 W/㎠로 상용 도시가스 연료전지 출력을 뛰어넘는 수치이다.
세라믹 연료전지가 비싸고 수명이 짧은 것은 섭씨 800도 이상의 고온 환경에서 구동하기 때문이다.
이런 높은 온도를 견디는 고가 재료를 써야 하고 교체도 자주 해줘야 한다. 섭씨 500도 이하 저온 구동이 가능해지면 이러한 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다.
심준형 교수 연구팀은 실제로 섭씨 500도에서 암모니아 세라믹 연료전지의 우수한 장기 내구성을 확인했다.
심준형 고려대 교수는 "이번 연구를 통해 암모니아 세라믹 연료전지가 도시가스 기반 상용 SOFC(고체 산화물 연료전지)를 대체할 수 있는 가능성을 확인했다. 암모니아의 경제성과 친환경성을 생각하면 미래 청정 에너지원으로서 가치가 매우 높다"며 연구 성과의 의의를 밝혔다.
(편집자주 : 이 보도자료는 연합뉴스 기사가 아니며 고객들의 편의를 위해 연합뉴스가 원문 그대로 서비스하는 것입니다. 연합뉴스 편집방향과는 무관함을 주지해 주시기 바랍니다)
(끝)
출처 : 고려대학교 보도자료
Copyright © 연합뉴스 보도자료. 무단전재 및 재배포 금지.
- 한미일 밀착에 한일중 정상회의체 복원…한중관계 개선도 주목 | 연합뉴스
- 이혼 후 '혼인 무효' 가능해진다…40년만 대법 판례 변경(종합) | 연합뉴스
- 반도체 산업 지원에 26조원 투입…尹 "반도체가 민생"(종합2보) | 연합뉴스
- 대통령실, 이재명 연금개혁 회담 제의에 "국회 합의 기다려" | 연합뉴스
- '의대 증원' 최종 확정 앞뒀는데…일부 국립대 '반기' 들었다(종합) | 연합뉴스
- 구속심사 앞두고 연신 고개숙인 김호중…별다른 입장 표명 없어 | 연합뉴스
- 경복궁담에 불법사이트 연상 낙서 시킨 운영자 '이팀장' 잡혔다(종합) | 연합뉴스
- 尹대통령, 비서관에 과거 수사했던 '朴최측근' 정호성 발탁 | 연합뉴스
- 文, 盧 사저에서 이재명·조국에 "연대해서 성과 빨리 내야" | 연합뉴스
- 채상병특검법 與이탈표 얼마나…'특검법 시즌2' 가늠자 될수도(종합) | 연합뉴스