수소 경제의 게임 체인저, 아모지의 암모니아 혁명

이전에 신재생에너지와 수소에 관해 글을 작성한 적이 있습니다. 일론머스크의 수소 산업에 대한 비난부터 그럼에도 수소 경제가 성장할 것으로 보는 이유를 다뤘는데요. 

 

아래 보라색 내용이 해당 글에서 다룬 내용 중 일부입니다.

 

 

https://future-past1.tistory.com/37

수소 경제는 실현되기 어려울까?

 

 

그럼에도 불구하고 수소 경제가 실현될 가능성이 높은 이유는 뭘까요?

 

가장 큰 이유는 재생에너지의 가장 큰 단점인 간헐성을 ESS만으로는 보완할 수 없다는 것입니다.

 

재생에너지, 특히 태양광과 풍력은 날씨 및 계절의 영향을 많이 받기 때문에 에너지를 저장하는 ESS(Energy Storage System)이 필수적인데요.

 

하지만 배터리 기반 ESS는 무게와 비용 문제로 대규모 저장이 어렵습니다. 당장 전기차에 들어가는 배터리의 무게만 해도 400~450kg 정도인데 ESS는 더 많은 에너지를 저장해야하기 때문에 무게 증가는 불가피합니다.

 

뿐만 아니라 Capa면에서도 쉽지 않을 것으로 보이는데요.

 

여러 자료들에 따르면, 2030년에 세계에서 판매되는 차량 중 30%가 전기차일 것이라는 의견이 지배적이며, BYD 및 테슬라의 엄청난 기술개발 속도를 볼 때 더 당겨질 가능성도 보입니다.

 

대략 1년에 총 판매되는 차량이 1억 대라고 보면, 2030년에 3천만 대의 전기차가 판매됩니다.

 

1대의 전기차에 평균 75kWh의 배터리가 탑재된다고 가정하면 2,250GWh에 달하지만 배터리 제조업체들의 현재 및 미래 Capa 수준으로 볼때 거의 불가능하다고 합니다. 

 

반면, 수소는 장기 저장이 가능하며 지리적으로도 먼 지역으로 운송이 가능합니다. 게다가 굳이 수소로 이송할 필요가 없습니다.

 

수소 저장의 대안으로 암모니아가 큰 주목을 받고 있으며, 암모니아 말고도 수소를 전해질에 저장하는 신기술도 개발되고 있죠.

 

 

마지막에 언급했듯이 수소 저장의 대안으로 암모니아가 큰 주목을 받고 있으며 많은 개발이 이뤄지고 있는데요.

 

놀랍게도 한국인끼리 모여 암모니아를 기반으로 수소를 생산해 전력을 만드는 기업을 창업하여 엄청난 투자를 받아 화제가 된 기업이 있습니다.

 

바로 아모지(Amogy)입니다.

 

아모지는 2020년 미국 메사추세츠공과대학교(MIT) 동문인 우성훈 대표와 조영석 COO, 김현호 VP, 최종원 VP 등이 공동 창업한 암모니아 기반 무탄소 발전 시스템 전문 기업입니다.

 

회사명 '아모지'는 암모니아(Ammonia)와 에너지(Energy)의 결합어로, 창업자들은 암모니아 크래킹 기술의 성장 가능성을 발견한 후 이를 상업화하기 위해 회사를 설립했습니다.

 

참고로 우성훈 대표는 포항공과대학교에서 신소재공학을 전공하고, MIT에서 재료공학 박사 학위를 취득한 후, IBM 왓슨 연구소에서 근무한 경력을 가진 공학 전문가입니다.

 

 

 

이전 글에서도 말했지만, 수소는 친환경 에너지원으로서의 가능성이 크지만, 저장과 운송이 어렵다는 가장 큰 단점이 있습니다.

 

수소는 -253℃라는 극저온에서 액화되며, 이를 기체 상태로 운반하려면 700bar 정도의 초고압과 극저온 기술이 필요합니다.

 

따라서 저장과 운송에 엄청난 비용이 들고, 초고압 탱크 제작, 수소 공급 등 기술적 난이도도 높습니다.

 

반면, 암모니아는 -33℃에서 액화가 가능하기 때문에 저장과 운반이 훨씬 용이합니다. 그래서 차세대 수소 저장 및 운반체로 주목받고 있죠.

 

암모니아는 크래킹(Cracking) 기술을 이용해 수소와 질소로 분해한 후, 분해된 수소를 연료전지에 공급해 전력을 생산합니다.

 

하지만 암모니아 크래킹 기술 자체는 오래전부터 연구되어 왔으며 지금도 개발되고 있어 특별한 점은 없는데요.

 

아모지의 경쟁력은 바로 루테늄(Ru) 기반 촉매를 활용해 소형화된 고효율 발전 시스템을 구현했다는 것입니다.

 

특히, 실시간 크래킹을 통해 수소를 즉시 생성하고 연료전지에 공급하는 방식을 개발해 기존 시스템보다 효율성과 활용성을 크게 개선했습니다.

 

기존에는 암모니아를 단순히 저장 및 운반용으로 사용하고, 연료전지 사용을 위해 별도로 수소를 생성한 후 싣고 다녀야 했습니다.

 

그러나 아모지의 기술은 운반 중 실시간으로 암모니아를 분해하여 수소를 생산하기 때문에 수소 경제의 효율성을 극대화할 수 있습니다.

아모지의 암모니아 크래킹 기술

 

아모지는 자사의 기술력을 이미 여러 실증 프로젝트를 통해 입증했는데요.

 

세계 최초로 암모니아 추진 선박 'NH3 크라켄'을 활용하여 미국 뉴욕 허드슨강 항해에 성공했습니다.

 

또한 900kWh의 전력을 생성하여 장거리 운송용 대형 트럭 주행 시험에도 성공하였습니다.

 

아모지는 이러한 성과를 바탕으로 글로벌 투자자들로부터 지속적인 관심을 받고 있으며, 올해 1월에는 5,600만 달러(약 820억 원)의 투자를 유치하며 누적 투자금액 2억 7,000만 달러(약 3,947억 원)를 기록하였습니다.

 

지구온난화를 막기 위해 신재생에너지로의 전환이 지속적으로 이뤄지고 있습니다.

 

현재는 배터리가 큰 주목을 받고 있지만, 신재생에너지로의 간헐성을 해결하기 위해서는 배터리만으로는 부족하며, 이를 보완하기 위해서는 수소 경제의 성장이 필요하다고 보는데요.

 

그에 따라 수소 운반체로써의 암모니아 기술도 함께 성장할 전망입니다.

 

물론 암모니아말고도 수소 운반체들은 여러가지 있으며 지금도 연구개발되고 있습니다.

 

톨루엔, 디벤질톨루엔 등의 액상 유기화합물에 수소를 결합하여 저장하는 액상 유기 수소 운반체(LOHC)부터,

금속 또는 합금에 수소를 결합하여 고체로 저장하는 금속 수소화물,

그래핀 같은 나노소재 내부에 수소를 물리적으로 흡착하여 저장하는 고체 탄소 나노소재 등이 있죠.

 

그러나 현재 상용화 가능성이 가장 높은 방식은 암모니아 기반 저장 및 운송입니다.

 

특히 암모니아는 기존의 비료 산업 및 화학 공정 인프라가 잘 갖춰져 있어 빠른 시장 확장이 가능할 것으로 보입니다.

 

한국인이 전세계를 놀라게 하는 스타트업을 설립했다는 것에 같은 한국인으로서 정말 자랑스럽고, 아모지가 더욱 성장해 상장하는 모습을 기대해 봅니다.