에너지연, 팔라듐 막 적용한 전기화학 암모니아 합성 기술 개발

투데이에너지 · 2026년 9월 17일 · EnergyNews 요약

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 김재형 박사 연구팀은 서울대 황윤정 교수 연구팀과 공동으로 팔라듐 막이 물속에서 수소 이온만 선택적으로 투과시키는 특성을 규명하고 이를 전기화학적 암모니아 합성 공정에 적용했다. 기존 고분자 이온 교환막은 수소 이온 이동 시 물 분자가 함께 넘어가는 크로스오버 현상을 피할 수 없어, 물 대신 수소 가스를 직접 주입하는 방식이 사용돼 왔다.

연구진은 전기장이 가해지면 수소 이온이 팔라듐 막 표면에서 수소 원자로 전환돼 금속 내부를 통과한 뒤 반대편에서 다시 수소 이온으로 방출되는 메커니즘을 확인했다. 이를 리튬 매개 질소 환원 반응 시스템에 적용해 물 크로스오버 없이 51%의 암모니아 합성 패러데이 효율을 달성했고, 연속 12시간 동안 50% 수준의 효율을 유지했다.

국가과학기술연구회 글로벌 TOP 전략연구단 지원사업으로 수행된 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 6월호에 게재됐다.

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수전해

water electrolysis

수전해는 물(H2O)에 전기를 흘려 수소(H2)와 산소(O2)로 분해하는 기술입니다. 화석연료 개질 방식과 달리 반응 자체에서 이산화탄소가 나오지 않기 때문에, 투입 전력이 무탄소 전원이면 생산된 수소도 무탄소 수소로 분류됩니다. 성능은 보통 수소 1 kg를 만드는 데 필요한 전력량(kWh/kg)으로 표시하며, 물을 수소와 산소로 나누는 데 필요한 이론상 최소 에너지는 약 39.4 kWh/kg입니다. 실제 설비는 손실 때문에 이보다 더 많은 전력을 쓰며, 설비 규모는 전기 입력 기준 kW 또는 MW로 표기합니다. 재생에너지 출력이 남는 시간대에 전력을 흡수해 수소로 저장하는 수단으로도 검토되며, 이 경우 설비 이용률이 경제성의 핵심 변수가 됩니다.

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수소충전소 사업이 구축·시공 단계에서 운영·유지보수(MRO) 단계로 확장되는 사례로, 완성차 제조사가 직영하는 충전소의 정비 외주 체계가 형성되고 있음을 보여준다.

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밀양나노융합국가산단 분양률 50.8% 기록, 수소·나노 기반시설 구축 진행

밀양시는 밀양나노융합국가산업단지 산업시설용지가 2026년 5월 말 기준 49만 6㎡ 분양돼 분양률 50.8%를 기록했다고 밝혔다. 2025년 7월 44.0% 이후 약 10개월 만에 50%를 넘어섰다. 현재 산단에는 삼양식품, 에스엔비아, HA코리아가 생산시설을 가동 중이며 한국전력공사의 ESS도 운영되고 있다. 2025년 7월 '미래 첨단소재·부품지구' 기회발전특구로 지정된 72만 7,743㎡ 구역에는 앵커기업 3개사와 협력기업 11개사 등 14개사가 참여해 총 3,470억 원 투자와 850명 고용이 기대된다고 시는 설명했다. 수소 분야에서는 연말 시범 운영에 들어가는 수소환경 소재·부품 기업지원센터, 2029년까지 수소상용차용 액화수소 활용 전주기 지원기반, 2027년 6월 완공 목표로 1.0MW 수전해 설비를 갖추는 밀양댐 소수력 연계 그린수소 인프라 구축사업이 추진된다.

9월 27일

수소·연료전지전자신문

전북도, 현대차 새만금 투자 연계 3대 축 육성 전략 발표

전북특별자치도는 27일 현대자동차그룹의 새만금 투자를 기반으로 피지컬AI·로봇, 청정수소, AI데이터센터를 3대 축으로 하는 미래첨단산업 육성 계획을 밝혔다. 현대차그룹의 새만금 투자 규모는 8조9000억원, 부지는 34만평으로, 100㎿급 AI데이터센터에 5조8000억원, 데이터센터와 수전해 설비에 전력을 공급할 재생에너지에 1조3000억원이 투입된다. 200㎿급 수전해 플랜트(1조원)에서는 하루 18톤의 청정수소를 생산하고, 연 1만5000대 규모의 물류·배송 로봇 제조공장과 AI 수소시티 조성이 포함된다. 도는 현대차 추산 16조원의 생산유발 효과와 7만1000명의 고용 창출을 기대하고 있으며, 부안 수전해 실증과 완주 수소 상용모빌리티 특화단지 지정 등 그린수소 혁신밸리 조성을 추진한다. 도는 새만금의 AI데이터센터 특구 지정을 통한 전력·입지·세제 지원과 인허가 패스트트랙, 그린수소 생산보조금 신설·광역 수소 배관망 구축 등 정부 지원을 건의할 계획이다.

9월 27일

수소·연료전지전기신문

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