Q1. 아모지에 대해 소개 부탁드립니다.

조선·해운 및 발전업계의 탈 탄소 움직임이 빨라지며 암모니아가 주목받고 있습니다. 암모니아 (NH₃)는 탄소를 포함하지 않으면서 높은 에너지 밀도를 보이고, 현재 비료 등 다른 용도로 오래동안 사용되어 왔기에 인프라 등 기존 설비들도 사용할 수 있기 때문입니다. 뿐만 아니라 생산, 보관 및 이동이 값싸고 용이하여 미래 연료후보군 중 가장 경제적인 연료로 주목받고 있습니다. 

아모지(Amogy)는 ‘암모니아(ammonia)’와 ‘에너지(energy)’를 합친 말로 회사명에서도 알 수 있듯이 암모니아 기반의 연료전지 시스템 기업이며, 미국 뉴욕에 본사를 두고 있습니다. 아모지의 기술은 암모니아를 수소로 분해하는 기술인 “크래킹” 기술과 기존 수소 연료전지를 병합한 형태로, 암모니아를 연료로 활용한 고효율 에너지 솔루션을 제공하고 있습니다. 지속적인 기술 개발을 통해 기존 화석 연료 의존도를 줄이고, 암모니아를 사용한 중공업의 궁극적인 탈탄소를 촉진하는 데 중점을 두고 있습니다. 

▲ 암모니아기반 수소 연료전지 시스템 전문기업인 아모지(Amogy)는 지속 가능한 에너지 솔루션으로 미래 동력을 공급한다. ©Amogy

Q2. 아모지를 설립하게 된 계기는 무엇인가요?
처음엔 암모니아기반 수소 연료전지를 만들겠다는 생각은 없었으나, 기술기반 스타트업으로 사회에 기여하고 싶다는 일념 하에 MIT동창들과 여러 기술을 논의하였고, 현재 CTO인 조영석 박사 (당시 한국과학기술연구원 연구원)가 연구했던 암모니아 관련 기술이 향후 유망할 수 있겠다는 데에 의견을 모았습니다. 그리고 전 세계 벤처캐피털(VC)업체 350여 곳에 이메일을 보냈는데 그 중 영국의 수소 전문 벤처캐피털 AP벤처스가 관심을 보였고 종잣돈 300만 달러가 모였습니다. 2021년 초, 미국 브루클린의 스타트업 인큐베이터 ‘뉴랩 (Newlab)’에 들어가며 회사 운영을 처음 시작하였고, 현재는 미국 브루클린, 휴스턴을 비롯하여 노르웨이, 싱가포르 및 한국에 기반을 두고 운영중에 있습니다.

Q3. 아모지의 핵심 역량 및 성과에 대해 설명 부탁드립니다. 

아모지는 기존에 비료로 사용되는 암모니아를 연료로 사용하여 전력을 만들어냅니다. 아모지의 연료전지 시스템은 암모니아 탱크, 암모니아에서 수소를 걸러내는 개질기, 수소 연료전지가 일체화되어 있는 것이 특징입니다. 자동차에 기름을 붓듯, 탱크에 암모니아를 부으면 개질기에서 수소와 질소를 분리하고, 연료전지는 수소를 이용해 전기를 생산합니다.

기존 암모니아 엔진에서는 암모니아가 연소과정 중 산소(O2)와 반응해 질소산화물(NOx)을 발생시킵니다. 하지만 아모지의 암모니아 기반 수소 연료전지에서는 질소산화물이 발생하지 않습니다. 아모지가 특허받은 암모니아 기반 전력 시스템인 ‘크래킹(Cracking)’ 기술은 암모니아를 수소와 질소로 분해한 뒤, 분리된 수소를 연료전지에 주입하여 탄소배출이 전혀 없는 고성능 전력을 생산하기 때문입니다. 크래킹 기술은 예전부터 있었지만 기존의 크래킹 설비는 높은 온도를 요구하기에 효율 및 크기가 선박 등의 모빌리티에는 적합하지 않았습니다.

아모지는 루테늄(Ru) 기반의 자체 개발 촉매제를 사용해 설비 크기를 기존의 100분의 1로 줄였습니다. 자체 개발 촉매 덕분에 기존의 촉매에 비해 작동 온도를 수백 도 낮출 수 있었고. 열교환기 등 부가장비도 크게 줄이는 한편 자체 개발한 다양한 설비를 사용해 크기까지 크게 줄였습니다. 결론적으로 크래킹 효율을 높이고 크기를 줄여 수소연료전지와 연계한 시스템을 선보이며 암모니아 추진선에 적용해도 무리가 없을 정도로 효율은 높으면서 크기가 적당한 것이 아모지의 핵심 역량입니다.

이러한 역량과 발전가능성을 인정받아 아마존(Amazon)의 기후서약펀드(Climate Pledge Fund), 싱가포르 국부펀드 테마섹(Temasek), SK이노베이션, 고려아연, 사우디아라비아 에너지기업 아람코의 투자사 아람코벤처스(Aramco Ventures), 미쓰비시상사(Mitsubishi Corporation) 및 수소 관련 펀드로 유명한 에이피벤처스(AP Ventures)를 포함한 투자자들의 지원을 받고 있습니다.

▲ 아모지는 액체 암모니아를 연료로 사용하여 탄소배출이 없는  연료전지 시스템을 개발하며, 특허받은 크래킹기술을 통해 설비의 소형화·모듈화에 성공했다.  ©Amogy

Q4. 최근 세계 최초로 무탄소 암모니아 전력 솔루션 실증 선박 ‘NH3 크라켄’호의 첫 항해를 성공리에 마쳤다고 들었는데요. 이에 대해 자세히 말씀해주실 수 있을까요?

2024년 9월 아모지는 세계 최초로 무탄소 암모니아 전력 시스템을 장착한 암모니아 전력 솔루션 실증 선박인 ‘NH3 크라켄(NH3 Kraken)’호의 첫 항해를 성공리에 마쳤습니다. 이번 항해의 실증은 암모니아의 무탄소 해운 연료로서의 가능성을 입증했으며, 향후 다른 전력 생성 분야에서의 그 가능성을 제시했습니다.

NH3 크라켄 호의 성공적인 항해는 지금까지 아모지의 기술이 적용된 대표적인 사례이며, 이전에는 아모지 파워팩을 장착하여 2021년 드론 (5kW), 2022년 트랙터 (100kW), 2023년 대형트럭 (300kW)에 해당 기술이 활용된 바 있습니다.

암모니아는 세계에서 두 번째로 많이 생산되는 화학 물질로 매년 약 2천만 톤이 200개 항구를 통해 전 세계로 이동하고 있습니다. 따라서 암모니아를 연료로 사용하는 것은 매우 실용적이며, 앞으로도 우리는 협력사들과 함께 이를 매우 빠른 속도로 실현시킬 예정입니다.

 ▲ 2024년 09월 13일 금요일, 뉴욕 허드슨강 지류에서 아모지의 암모니아 전력 시스템을 장착한 ‘NH3 크라켄’호가 첫 항해를 성공적으로 완수했다. ©Amogy

Q5. 회사를 운영함에 있어 어려움은 없으셨나요? 만약 있었다면 어떻게 극복하셨나요?

회사를 운영하며 생기는 어려움들은 내부적으로는 회사 운영 관리에서부터 외부적으로는 투자유치 및 파트너사들과 협력 등 매일 같이 마주하고 있습니다. “중공업 산업의 탈탄소”라는 매우 중요하고 어려운 문제를 풀어가고자 하는 것이 저희 회사의 목표이기에, 특히 작은 스타트업으로서 이러한 어려움은 당연히 예상되었고 앞으로도 계속해서 큰 어려움들을 맞이할 것으로 생각하고 있습니다. 하지만 어려움을 맞이할 때 마다, 저희 회사가 궁극적으로 이루고자 하는 목표를 기반으로 치열한 논의과 협의를 거쳐 항상 그 순간마다 최선의 결과들을 이루고자 노력하였고, 앞으로도 그런 방법으로 어려움들을 이겨 나가려고 하고 있습니다.

Q6. 앞으로 이루고자 하는 계획이나 목표는 무엇입니까? 

저희 회사에 투자한 투자사들은 경우, 아마존은 향후 해양기반 물류 운송에서 암모니아 추진 시스템이 적합할 것이라 보았으며, 아람코 역시 저탄소 암모니아 수출을 시작하며 아모지에 관심을 가지고 있습니다. SK및 미쓰비시의 경우 세계적으로 에너지 사업의 탈탄소에서 암모니아가 중요할 것으로 생각하고 있으며, 특히 한국/일본과 같이 연료 수입에 의존도가 높은 국가들이 수소 경제로 가면서 수소를 얻기 위한 방법으로 암모니아에 주목하는 부분을 중요하게 생각하고 있습니다. 특히 위의 투자사들 및 저희 파트너사들은 향후 수년 이내에 재생에너지로 만든 그린수소 기반의 그린암모니아, 생산과정에서 탄소를 포집한 블루 수소 기반의 블루암모니아로 아모지 파워팩을 움직인다면 다양한 산업 영역에서 거의 100%에 가까운 온실가스 감축이 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

앞으로 아모지는 선박 추진 시스템에만 머물지 않고, 발전 시스템으로도 기술 영역을 넓혀갈 계획입니다. 데이터센터와 같은 산업용 분산 발전 시스템은 많은 전력이 필요하므로 이에 대한 영역 뿐만 아니라, 대형 트럭 및 건설기계 등에서도 암모니아 추진 시스템을 적용을 목표하고 있습니다. 이를 통해 궁극적으로는 세계 탄소 배출의 10%를 저희 기술을 기반으로 줄이는데 기여하는 것이 회사의 목표입니다.

Q7. 끝으로 하고 싶은 말씀이 있으신 지요?

탈탄소의 목표로 제시되는 2050년은 멀어 보이지만 고작 25년밖에 남지 않았습니다. 특히 아모지가 탈탄소를 돕고자 하는 중공업의 경우에는, 대부분의 대형 설비 및 기계들이 한번 지어지면 최소 20년 동안 사용되고 있기에, 해당 분야들을 탈탄소 하기 위해서는 앞으로 고작 수년 이내에 매우 큰 진전들을 이루어야 합니다.

이와 같이 매우 어려운 문제이고 불가능해 보이지만, 저희는 아모지 뿐만 아니라 국내외 다양한 산업계 관계사들이 함께 협력한다면 충분히 이룰 수 있는 목표라고도 생각합니다. 따라서 어떤 분야든 저희 회사의 기술이 도움이 될 수 있다면 저희는 항상 협력의 준비가 되어있고, 앞으로 다가올 탈탄소 시대에 작게 나마 중요한 역할을 하는 회사로 남을 수 있도록 앞으로도 최선을 다해서 기술개발을 하겠습니다.

저작권자: 포스텍 지속가능연구소 / 무단 전재-재배포 금지