[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST)은 상가라쥬 샨무감(Sangaraju Shanmugam) 에너지공학전공 교수 연구팀이 공기 중 떠다니는 질소를 활용해 암모니아를 합성하는 새로운 개념의 암모니아 합성촉매를 개발했다고 13일 밝혔다.

그동안의 암모니아 합성법과 거의 동일한 합성효율을 보여줄 뿐만 아니라 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경적인 특성까지 갖췄다.

암모니아는 비료나 수소운반체 등 다양한 분야에 활용되는 귀한 화학 원재료 중 하나로 꼽힌다. 다만, 암모니아를 합성하는데 사용되는 기존 방식인 '하버-보슈법'은 인류가 배출하는 전체 이산화탄소의 1~2%를 차지할 만큼의 많은 이산화탄소를 배출하다보니 환경을 파괴한다는 지적을 받아왔다.

샨무감 교수 연구팀은 전기화학적 반응을 일으켜 공기 중 질소로부터 암모니아로 합성하는 '질소환원반응(NRR)'을 이용한 방식을 제시했다. 연구팀은 새롭게 개발한 촉매를 이용해 질소 환원 반응을 일으키면 공기 중 질소가 액체화되면서 암모니아를 합성할 수 있다고 설명했다. 이 방법을 활용하면 이산화탄소가 배출되지 않는다.

기존 방식보다 암모니아를 합성하는데 상대적으로 낮았던 효율성 문제도 함께 해결한 점 역시 높은 평가를 받는다.

샨무감 교수는 "이번에 개발한 암모니아 합성 촉매는 합성과정에서 발생되는 이산화탄소가 없고, 여러 합성 준비 단계를 거치지 않고 바로 단 한 번만의 반응을 통해 암모니아 합성이 가능하다"고 강조했다.

이번 연구결과는 에너지 및 환경 분야의 국제적 저널인 'Applied Catalysis B: Environmental' 온라인판에 지난 2월 20일 자로 게재됐다.

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