미쓰비시, 세계 최초 '증기 가열 방식' 암모니아 분해 수소 제조 시험 성공

미쓰비시중공업이 세계 최초로 증기 가열 방식으로 암모니아를 분해해 수소를 제조하는 시험에 성공했다고 밝혔다.

일본 지역지 나가사키신문에 따르면 15일 미쓰비시중공업은 지난 10일 증기 가열 방식으로 암모니아를 분해, 차세대 에너지인 수소를 제조하는 시험을 미쓰비시중공업 종합연구소 나가사키 지구(나가사키시)에서 성공했다고 발표했다.

이번에 개발된 시스템의 명칭은 'HyMACS(하이맥스)'로, 기존 보일러나 발전 설비에서 발생하는 증기나 배기가스의 열을 이용해 암모니아를 분해하는 방식이다. 화학 반응을 촉진하는 촉매는 대기업인 일본촉매(오사카시)와 공동 개발했다.

나가사키에서의 시험에서 순도 99% 수소 생산을 달성했다. 증기로 가열해 암모니아를 분해하는 방식은 세계 최초다.
이를 통해 암모니아로 용이하게 수송을 하고 수소를 제조할 수 있는 만큼 안전하게 대량의 수소를 운송·저장할 수 있다. 미쓰비시는 기존 기술에 비해 비용 절감 효과가 뛰어나며, 다수의 타사 분해 시스템과 달리 연소로가 필요 없기 때문에 20피트(약 6m) 컨테이너 3개 분량으로 소형화도 가능하다고 전했다.

암모니아는 질소와 수소의 화합물이다. 연소해도 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않으며, 영하 33도 이하로 냉각하기만 하면 기체에서 액체로 변해 용량이 작아진다. 영하 253도에서 액화되고 폭발 위험도 높은 수소에 비해 운송·저장이 용이하다.

암모니아에서 수소를 추출하는 기술은 아직 상용화 사례가 없다.

미쓰비시중공업은 자국 내에서 수소를 제조하거나 기체 상태로 파이프라인을 통해 액화수소로 탱커에 저장해 운반하는 것보다 해외에서 암모니아 상태로 수입, 화력발전소나 제철 공장 등 수요지 근처에 분해 시스템을 분산 배치하는 것이 비용적으로 효율성이 높다고 보고 있다.

반응 온도도 기존 700~800도보다 낮은 450~500도로 유지해도 되기 때문에 높은 에너지를 요구하는 설비를 갖출 필요가 없고 고온으로 인한 사고를 방지할 수 있어 안정적 공급이 가능하다.
한편, 미쓰비시중공업의 하이맥스는 일본 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)의 '경쟁적 수소 공급망 구축을 위한 기술 개발 사업'에 선정됐다. 향후 2028년 이후 실증 시험에 들어가 2030년도 중 상용 1호기 납품을 계획 중인 것으로 전해졌다.

미쓰비시중공업은 일본 내외에서 41건의 암모니아 제조 플랜트 건설을 진행한 만큼 이 인프라를 활용해 납품 실적을 올릴 계획이다.


이용수 글로벌이코노믹 기자 piscrait@g-enews.com