"친환경 암모니아 생산"…대구대, 차세대 전기촉매 개발

[경산=뉴시스] 박준 기자 = 대구대학교 나노전기화학연구실 연구팀은 친환경 암모니아 생산을 위한 차세대 전기촉매를 개발했다고 14일 밝혔다.

이번 연구 성과는 세계적인 국제학술지 케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)과 스몰(Small)에 게재됐다.

암모니아는 전 세계 비료 생산의 핵심 원료이자 미래 수소경제를 이끌어갈 에너지 저장 및 운반체로 주목받는 물질이다.

하지만 기존의 암모니아 생산 방식은 고온·고압의 극한 조건이 필요해 에너지 소모가 컸고 이산화탄소를 다량 배출하는 문제가 있었다.

대구대 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 질소가 풍부한 탄소 기반 나노소재에 두 종류의 금속 산화물을 결합한 새로운 하이브리드 촉매를 개발했다.

연구팀은 촉매 내부의 전자 이동을 정밀하게 제어하는 기술(계면공학)을 적용해 질소의 반응성을 높이고 불필요한 수소 발생을 효과적으로 억제하는데 성공했다.

개발된 촉매는 장시간 반응에서도 안정적인 성능을 유지하며 높은 에너지 효율을 달성했다.

연구팀은 질소 동위원소 추적실험을 통해 생성된 암모니아가 실제 질소에서 유래했음을 증명했으며 전북대 김도환 교수 연구팀과의 공동연구로 진행된 이론적 계산(DFT)을 통해 촉매 내부의 반응 원리도 명확히 규명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하고 한국연구재단이 지원하는 이공분야 개인기초연구지원사업(중견연구)의 지원을 받아 수행됐다.

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