새 연구: 지역 요인 고려한 비용 효과적 암모니아 산업 탄소 배출 제한 제안

Seoul홍콩과기대(香港科技大学)의 연구에 따르면, 배출 한도를 적절히 설정하는 것이 암모니아 산업에서 탄소 배출을 줄이는 데 중요하다고 합니다. 연구진은 올바른 배출 한도가 비용을 관리하면서 토지 이용 문제나 전력망 혼잡과 같은 문제를 피하여 거의 완전한 탄소 배출 감소를 달성할 수 있음을 발견했습니다.

유럽의 암모니아 생산은 매년 3,600만 미터톤의 이산화탄소를 배출하는데, 이는 화석 연료에서 나온 수소를 사용하기 때문입니다. 물을 전기 분해하여 재생 에너지를 통해 얻은 수소로 전환하면 이러한 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 비용과 물류 문제로 인해 이러한 변화는 쉽지 않습니다. 재생 가능한 에너지의 가용성과 전력의 탄소 강도가 중요한 요인입니다.

루 중밍 교수, 마그달레나 클레문 교수, 그리고 스테파노 민골라 박사는 유럽에서 수소 생산을 위한 재생 에너지 전환과 비용에 미치는 영향을 연구하였습니다. 이들은 2024년부터 2050년까지 38개의 유럽 지역에서 수집된 상세한 재생 에너지 데이터를 활용하였습니다. 연구자들은 암모니아 생산 시설에 최적의 비용 특성을 발견했습니다.

주요 발견 사항은 다음과 같습니다:

• 현재 수준과 비교하여 배출량을 95% 감소시키는 것은 비용 증가를 최소화하면서 가능하다.
• 배출량을 100% 줄이는 것(완전한 재생 가능 에너지를 통한 오프그리드 생산)은 자원이 제한된 지역에서 특히 비용과 토지 사용 문제를 일으킨다.
• 전략적으로 배출 한도를 설정하는 것은 환경 목표, 비용, 자원 가용성 간의 균형을 맞추는 데 도움이 될 수 있다.

이 방법은 배출량을 줄이기 어려운 산업과 저탄소 연료로 전환 중인 산업에 유용합니다. 루 교수는 암모니아 산업에서 저탄소 기술을 성공적으로 적응하기 위해서는 적절한 배출 한계를 설정하는 것이 중요하다고 말했습니다.

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클레문 교수는 이 연구가 환경 목표와 예산 및 자원 제한을 조화시키고자 하는 정책 결정자들에게 중요한 정보를 제공한다고 언급했습니다. 새로운 기술에 투자하고 유연한 공장 설계를 활용함으로써 암모니아 생산 공장은 재생 가능한 에너지 공급의 변화에 적응할 수 있으며, 이는 비용과 토지 사용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

정책 입안자들은 전해 수소 생산이 용이한 지역에서 더 엄격한 탈탄소 목표를 설정할 수 있습니다. 이런 지역들은 화석연료를 사용하여 수소를 생산하는 것과 비교하여 추가 비용 없이 거의 제로 배출에 도달할 수 있습니다. 반면, 전해 수소 생산이 어려운 지역에서는 덜 엄격한 또는 더 연장된 목표를 설정할 필요가 있을 수 있습니다.

밍골라 박사는 다양한 지역에 맞춘 계획을 활용하고 점진적으로 변화를 시행하며, 적응 가능한 플랜트 설계를 통해 암모니아 산업이 경쟁력을 잃지 않고 저탄소 기술로 전환할 수 있다고 설명했습니다.

이 연구는 네이처 커뮤니케이션즈에 발표되었으며, 스테파노 밍골라 박사가 저자이고, 루 종밍 교수와 마그달레나 클레문 교수가 주도했습니다. 이들은 HKUST와 ETH 취리히의 다른 연구자들과 함께 작업했습니다. 기여자에는 프란체스코 추이치 교수, 지오반니 산사비니 교수, 파올로 가브리엘리 박사, 알레산드로 만조티, 매튜롭슨, 그리고 암모니아 에너지 협회의 케빈 라우엔호르스트 박사가 포함됩니다.

배출량에 엄격한 제한을 두면 경제적 안정을 유지하면서도 환경 개선에 뚜렷한 효과를 얻을 수 있습니다. 이 연구는 정책 입안자와 산업 리더들이 저탄소 암모니아 생산으로 전환할 수 있도록 명확한 지침을 제공합니다.