미세먼지 원인물질인 일산화질소(NO)를 탄소배출 없이 100% 순수한 암모니아(NH3)로 전환시키는 기술이 나왔습니다. 이렇게 만들어진 암모니아는 최근 각광받고 있는 청정수소 저장체로 활용할 수 있어서 탄소중립시대를 앞당길 1석 2조 기술로 기대를 모으고 있습니다.
UNIST 에너지화학공학과의 권영국 교수팀은 임한권 교수팀, KAIST 김형준 교수팀과 미세먼지 전구체인 일산화질소 원료를 상온·상압에서 100% 암모니아로 변환시키는 전기화학시스템을 개발했습니다. 금속착화합물(FeⅡEDTA)을 투입해 전해질속에서 일산화질소를 흡착하는 역할을 함으로써 일산화질소 용해도가 100배 이상 개선되고 부산물도 생성되지 않았습니다. 이번 연구는 <ACS Energy Letters>에 게재됐습니다.
- 금속착화합물
금속이온에 유기물이 꼬리처럼 결합한 물질입니다. 연구팀이 활용한 금속착화합물인 FeⅡEDTA는 2가 철이온 (Fe2+)과 유기물인 EDTA(Ethylenediamine tetraacetic acid)가 결합한 화합물입니다.
기존의 전기화학적 변환기술은 일산화질소가 전해질에 잘 녹지 않아 반응속도가 매우 느렸고, 일산화질소끼리 짝을 이뤄(N-N Coupling) 질소기체(N2) 등이 생성되는 부반응 부산물이 많아 활용성이 떨어졌습니다.
이번 기술은 기존의 암모니아 생산 공정(하버 보슈 공법)이 온실가스인 이산화탄소를 배출하는 단점도 극복했습니다. 또 공정 반응을 유도하기 위한 고온·고압의 복잡한 설비와 비용 부담도 크게 개선할 수 있을 전망입니다.
본 연구를 주도한 권영국 교수는 "액상 암모니아는 액화수소보다 단위 부피당 더 많은 수소를 저장 할 수 있어 수소 저장과 운송에 유리하다"며 "이번 기술 개발이 본격적인 수소 시대 개막을 앞당기는데 기여할 것으로 기대한다"고 말했습니다.
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