‘암모니아’ 하면 당신의 머릿속에 가장 먼저 떠오르는 건 무엇인가? 아마도 고약한 냄새일 것이다. 암모니아는 약염기성 질소 원자 하나와 수소 원자 셋의 화합물로 시큼하고 자극적인 냄새가 특징이다. 고농도의 암모니아에 장시간 노출되면 폐 손상은 물론 사망에 이를 수 있다. 이렇듯 부정적인 물질로 인식되던 암모니아의 새로운 활용처가 떠오르고 있다.

환경문제의 원인으로 탄소를 대거 배출하는 화석연료 사용은 빠지지 않는다. 화석연료가 제공하는 편리함은 초콜릿처럼 달콤해서 이가 썩는 줄 알면서도 끊기 쉽지 않다. 차세대 에너지에 관심이 집중된 지금, 암모니아가 화석연료를 대체할 탄소 제로 에너지원으로 주목받고 있다.

전 세계에서 생산되는 암모니아의 약 88%는 비료에 사용된다. 식물이 생장하려면 탄소, 수소, 산소, 질소가 필요한데 그중 질소는 자연에서 구하기 까다롭다. 암모니아를 구성하는 질소는 비료의 훌륭한 재료가 됐다. 여기서 그치지 않고 친환경 에너지로서의 암모니아 수소가 주목받고 있다.

수소는 대표적인 친환경 에너지지만 생산 과정에서 많은 탄소를 배출한다. 수소는 생산 방식에 따라 그레이, 블루, 그린 등 색깔을 붙여 구분한다. 가장 보편적인 방식인 그레이 수소는 1t의 수소를 생산할 때 평균 10t 정도의 이산화탄소를 배출한다. 블루 수소는 그레이 수소를 만드는 과정에서 배출되는 이산화탄소를 따로 분리해 대기 중으로 배출되는 것을 막은 수소다. 그린수소는 물을 재료로 한 환경적으로 가장 깨끗한 수소지만 다른 수소에 비해 국내 생산 가격이 아주 비싸다. 따라서 그린 수소를 사용하려면 해외에서 값싼 그린 수소를 수입해야 하는데 현재 기술로는 기체 상태인 수소는 대량 운반이 불가능하다. 그럼 액화과정을 거쳐야하는데 수소 액화과정은 온도를 영하 235。C까지 낮추는 고난도의 기술을 요구한다. 이때 수소를 질소와 결합시켜 암모니아 형태로 만든다면 더 쉽고 경제적으로 운반할 수 있다. 암모니아가 수소를 운반하는 캐리어가 되는 셈으로 운반 시스템도 이미 마련돼있다.

최근에는 암모니아를 직접 에너지원으로 사용하는 기술 또한 상용화되고 있다. 한국전력은 2024년까지 암모니아와 수소의 혼합 발전 기술을 개발하고, 이후에 실증 단계까지 거치겠다고 포부를 밝혔다. 탄소 제로의 녹색 대한민국이 가까워지고 있다.

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