![미국화학회(ACS)가 발간하는 ‘ACS 에너지 회보’ 속표지. 카이스트 제공 미국화학회(ACS)가 발간하는 ‘ACS 에너지 회보’ 속표지. 카이스트 제공](https://flexible.img.hani.co.kr/flexible/normal/970/1289/imgdb/original/2022/0323/20220323501641.jpg)
미국화학회(ACS)가 발간하는 ‘ACS 에너지 회보’ 속표지. 카이스트 제공
한국과학기술원(카이스트)은 23일 “울산과학기술원(유니스트), 한국화학연구원(화학연)과 함께 일산화질소로부터 암모니아를 생산하는 고효율 전기화학 시스템을 개발했다. 비싼 귀금속 촉매 대신 값싼 철 촉매를 이용해 상온 및 상압 조건에서 세계 최고 수준의 전기화학적 암모니아 생산속도를 기록했다”고 밝혔다. 연구 성과는 국제학술지 <미국화학회(ACS) 에너지 회보>에 속표지 논문으로 실렸다.
일산화질소는 발전소, 산업용 보일러, 제철소 등 연소시설에서 배출되는 질소산화물(NOx)의 95% 이상을 차지하는 유해가스다. 호흡기 질환을 일으킬 뿐만 아니라 산성비와 대기중 오존을 생성해 배출량이 엄격히 규제되고 있다. 현재 대부분의 처리 기술은 일산화질소의 단순 제거에만 초점이 맞춰져 있다.
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이를 통해 전기화학적 암모니아 생산 성능을 결정하는 중요한 지표인 암모니아 생산속도가 기존의 질소 기체를 활용한 전기화학적 암모니아 생산속도보다 100배 이상 빠르게 했다.
또한 기존의 암모니아 생산 공정인 하버-보쉬법이 400도, 200기압 이상의 고에너지 조건을 요구하는 데 반해, 이번에 개발한 전기화학 시스템은 상온 및 상압 조건에서 암모니아 생산이 가능해 공정 설비와 비용 부담을 크게 줄일 수 있다고 연구팀은 밝혔다.