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대기오염 물질서 친환경 암모니아 생산…KAIST, 고효율 기술개발

송고시간2022-03-23 15:43

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한국과학기술원(KAIST)은 대기오염 물질인 일산화질소에서 친환경 암모니아를 생산하는 고효율 전기화학 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다.

암모니아는 연소 때 이산화탄소가 전혀 배출되지 않는 등의 특성으로 상용화 가능성이 큰 차세대 친환경 연료로 주목받고 있다.

연구에 참여한 천선정 박사과정 학생은 "최근 대기오염·탄소 중립 등 이슈가 꾸준히 확산하는 가운데 대기오염 원인을 효과적으로 제거하는 동시에 탄소배출이 없는 암모니아 연료를 생산하는 등 새로운 관점으로 환경문제를 해결하고 싶었다"고 설명했다.

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"값싼 철 촉매 활용…공장 설비·비용 부담 줄여"

KAIST 전경
KAIST 전경

[카이스트 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 대기오염 물질인 일산화질소에서 친환경 암모니아를 생산하는 고효율 전기화학 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다.

발전소·산업용 보일러·제철소 등 연소시설에서 배출되는 질소산화물(NOx) 대부분(95% 이상)을 차지하는 일산화질소는 호흡기 질환을 유발할 뿐만 아니라 산성비, 대기 중 오존을 생성해 배출량이 엄격히 규제된다.

질소산화물 처리 기술인 선택적 촉매 환원법(SCR)에는 요소수 주입, 비싼 금속 촉매(바나듐·몰리브데넘 등)가 필요하다.

연구팀은 값싼 철 촉매를 이용해 상온·상압 조건에서 최고 수준의 전기화학적 암모니아 생산 속도를 기록했다고 설명했다.

암모니아는 연소 때 이산화탄소가 전혀 배출되지 않는 등의 특성으로 상용화 가능성이 큰 차세대 친환경 연료로 주목받고 있다.

일산화질소를 암모니아로 업사이클링하는 과정 보여주는 모식도
일산화질소를 암모니아로 업사이클링하는 과정 보여주는 모식도

[한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]

기존 암모니아 생산 공정인 하버 보쉬법이 영상 400도, 200기압 이상 높은 에너지 조건을 요구하는 데 반해 연구팀이 개발한 전기화학 시스템은 상온·상압 조건에서 가능해 공정 설비와 비용 부담을 크게 줄일 수 있을 전망이다.

연구에 참여한 천선정 박사과정 학생은 "최근 대기오염·탄소 중립 등 이슈가 꾸준히 확산하는 가운데 대기오염 원인을 효과적으로 제거하는 동시에 탄소배출이 없는 암모니아 연료를 생산하는 등 새로운 관점으로 환경문제를 해결하고 싶었다"고 설명했다.

이번 연구성과는 국제 학술지인 'ACS 에너지 레터스'에 지난 11일 게재됐다.

kjunho@yna.co.kr

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