충남대 이광복 교수팀, ‘수소 연료 정제 핵심 기술’ 확보

[충청뉴스 이성현 기자] 충남대학교 화학공학교육과 이광복 교수 연구팀이 암모니아 기반 수소 생산 공정의 고질적 문제인 잔류 암모니아를 효과적으로 제거할 수 있는 신소재 기술을 개발해 에너지·환경 소재 분야 연구 경쟁력을 국제적으로 입증받았다.

이번 연구 성과는 재료·복합 소재 분야 세계 최고 수준의 국제 학술지인 ‘Composites Part B: Engineering’에 최근 게재됐으며 이번 연구는 메이 조 윈(May Zaw Win) 박사과정이 제1저자로, 이광복 교수가 교신저자로 참여했다.

암모니아는 탄소중립 시대의 핵심인 수소 에너지를 저장하고 운송하는 최적의 운반체로 꼽히지만, 수소를 추출(분해)하는 과정에서 남는 미량의 잔류 암모니아는 수소 연료전지의 성능을 급격히 저하시키고, 전체 시스템의 안정성을 해치는 주요 원인이다.

따라서 암모니아를 완벽히 제거하는 정제 기술은 수소경제 실현을 위한 필수 요소로 꼽힌다.

연구팀은 이번 연구에서 양이온 템플릿을 활용해 전이금속 산화물이 결합된 실리카 나노 흡착제를 개발했다. 이 신소재는 수소 흐름 속에서 잔류 암모니아만을 선택적으로 포집해 제거하며, 여러 차례 반복 사용해도 성능이 유지되는 우수한 안정성을 보였다.

연구팀은 이를 통해 수소 정제 공정의 신뢰성을 높이고, 암모니아 크래킹 기반 수소 생산 시스템의 실질적 활용 가능성을 한 단계 끌어올렸다. 특히, 이번 연구는 단순한 실험실 수준의 성과를 넘어, 해당 소재를 대량으로 제조할 수 있는 공정 가능성까지 함께 제시했다는 점에서 산업적 가치가 매우 높다.

이광복 교수는 “이번 연구는 잔류 암모니아 제거라는 수소 에너지 공정의 핵심 난제를 해결하는 데 초점을 맞췄다”며 “대량 생산과 공정 적용 가능성까지 함께 검토함으로써, 암모니아 기반 수소 생산 기술의 산업적 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.