[투데이에너지 윤서연 기자] 수소 모빌리티 보급 확대를 위해 수소의 저장 및 운송 개선 수단으로 암모니아를 적극 활용해야 한다는 주장이 나왔다.
한국자동차연구원(이하 한자연)은 18일 ‘수소 모빌리티의 개화를 돕는 암모니아’ 보고서에서 수소차 보급을 위해서는 저장, 수송에 용이하고 보급된 인프라를 활용할 수 있는 암모니아에 주목해야 한다고 주장했다.
현재 수소는 청정 에너지원으로서 연료전지나 내연기관 등을 통해 구동력을 발생시킬 수 있어 자동차, 기차, 선박, 항공기 등 다양한 모빌리티 분야에 적용하려는 시도가 늘고 있다. 다만 수소 모빌리티의 보급 확대를 위해서는 에너지 전달체인 수소 자체의 저장과 운송이 관건이다.
수소 모빌리티 상용화를 위해서는 수소 생산 이외에도 저장, 운송, 충전 과정이 요구돼 관련 인프라를 확대하는 것이 우선이다. 현재 수소를 일상적으로 공급, 활용하는 인프라가 부족해 경제성 확보가 지연되고 있으며 수소 모빌리티 보급에도 차질이 생기고 있다.
한자연은 수소 저장과 운송 개선 수단으로 암모니아에 주목했다. 암모니아는 산업 전반에 흔히 사용되는 화합물로 그 자체로 완전한 친환경 물질이라고 볼 수는 없지만 고온 열분해를 거치면 해로운 부산물 없이 수소로 탈바꿈하는 잠재력을 보유하고 있기 때문이다.
암모니아는 약 650℃의 고온에서 수소(H₂)와 질소(N₂)로 열분해되며 이 분자들은 이(二)원자분자로서 온실가스의 특성을 갖지 않아 기후 변화를 유발하지 않는다. 또한 체적 에너지 밀도도 높아 저장, 수송이 용이하고 보급된 인프라를 활용할 수 있다는 이점도 있다.
2021년 기준 전 세계 64개국 490개의 시설에서 암모니아가 생산되고 있으며 120개 이상의 항구에 암모니아 터미널이 구축돼 있어 암모니아 생산 및 국가 간 수송을 위한 인프라도 상당히 갖춰진 상태다.
한자연은 암모니아 기반 수소연료전지 기술이 상용화된다면 구동 배터리 충전에 긴 시간이 요구되는 상용차나 무거운 배터리 탑재가 여의치 않은 선박, 항공 분야의 친환경화가 빠르게 달성될 것이라고 내다봤다.
물론 암모니아를 연료전지가 아닌 내연기관에 활용하는 기술은 완전히 친환경적인 대안은 아니다. 다만 이산화탄소 배출저감 가능성이 있어 장기적인 로드맵으로 본다면 활용 가능성이 있다는 전망이다.
이에 한자연은 “수소 모빌리티의 보급 확대를 위해서는 암모니아 활용의 기술적, 경제적 허들을 낮추는 노력이 필요하다”고 주장했다. 현 단계에서는 암모니아 위해성 문제 해결을 통해 소비자 수용성을 제고하고 암모니아 기반 수소연료전지 상용화 연구와 암모니아와 유사한 역할을 하는 액상유기수소운반체(LOHC) 연구 등이 필요하다는 것이다.
양재완·이호중 한자연 책임연구원은 “암모니아와 수소연료전지를 연계한 분산형 지역 발전 시스템, 가정, 건물 내 비상 전원 시스템 등 규모의 경제를 확보할 수 있도록 암모니아-수소 산업의 다양한 응용처를 발굴하는 것도 필요하다”고 밝혔다.