"차세대 암모니아 연료전지 개발할 것"…수소 에너지 효율화 한다

GBW에 참가한 한국기계연구원의 부스 모습./사진=김온유 기자

한국기계연구원이 수소 에너지 밀도를 높이기 위한 방안으로 암모니아 전처리 장치 기술 개발 등을 제시했다.

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국기계연구원(KIMM·기계연)은 17일 서울 코엑스 A홀에서 열린 '그린비즈니스위크 2024(GBW 2024)'에 참석해 '저온형 암모니아 연료전지', '암모니아 전처리 장치 기술 개발', '고온형 암모니아 연료전지 개발' 등을 소개했다.


대한민국은 수소 단가가 높아 해외에서 수입을 할 수밖에 없는데, 수소 에너지 운반 과정에서 발생하는 손실 등을 해결하기 위해 암모니아 형태로 운반하는 방법이 주목받고 있다. 암모니아는 무탄소 연료이자 수소 저장·운반 수단으로 사용돼 잠재력이 크다. 그런데 수입한 암모니아를 다시 수소로 사용할지 혹은 암모니아로 직접 사용할지에 대한 연구가 명확하지 않은 상황이다.

이에 김선엽 기계연 선임연구원은 "운반한 암모니아를 변환없이 직접 공급할지 혹은 일부를 수소로 전환시켜 혼합해 공급할지 세계적으로 합의된 방법이 없다"며 "기계연이 이를 실험적으로 확인하기 위해 전처리 장치 기술을 개발하고 있다"고 설명했다.

이날 한국재료연구원(KIMS·재료연)도 다양한 기술을 선보였다. '폐열 발전 및 에너지 하베스팅용 열전소재 기술'과 '안전성 및 신뢰성 확보를 위한 접합기술 고도화', '금속-유기 복합체 기반 기능성 소재' 등이다.


특히 폐열을 재활용하는 '폐열 발전 및 에너지 하베스팅용 열전소재 기술'이 주목받았다. 이 기술은 공장과 자동차, 선박 엔진 등 산업과 수송 분야에서 발생하는 200도 이하의 폐열을 재활용해 전기를 생산하는 열전발전소자에 적용되는 반도체 기술이다.

공장에서 발생한 열을 다시 회수해 기계를 가동하기 위한 전기 에너지로 재활용하거나 자동차에서 발생한 열을 다시 카시트 냉·온 난방에 사용하는 방식으로 실생활에 적용되고 있다. 특히 인체열을 비롯해 우리 주변에서 버려지는 상온에서 200도 부근의 열을 재활용할 때 이같은 기술 적용이 기대된다는 평가를 받고 있다.

재료연의 나노재료연구본부 김경태 책임 연구원은 "이번 연구는 200도 이하의 각종 배·폐열 재활용에 걸림돌이 되었던 n형 열전반도체 소재 물성제어를 해결하는 디딤돌을 마련했다"며 "전통적인 분말야금 기술로 원자수준의 결함이 제어된 나노구조 열전반도체 소재기술을 개발한 데 의의가 있다"고 말했다.