[전남인터넷신문]요소수 대란으로 암모니아가 주목받고 있다. 

암모니아는 냄새가 강한 물질이라는 이미지가 있으나 옛날부터 비료로 많이 이용되어 왔으며, 상온 상압에서 무색투명의 기체로 약염기성을 띤다. 암모니아의 분자식은 NH3로 수소(H)와 질소(N)로 구성되어 있다. 

용도는 대부분 비료와 화학제품의 기초재료로 사용된다. 

세계에서 생산되는 암모니아 용도는 약 80%가 비료로 사용되는데 그중 55%는 요소로 나머지 25% 정도는 유안 등으로 소비된. 나머지 20%는 공업용으로, 멜라민 수지나 합성 섬유의 나일론 등의 원료가 된다. 

암모니아는 그동안 비료 원료로 중요하게 사용되어 왔으며, 세계의 인구는 현재도 계속 증가하고 있으므로 식량 확보 필요성에 의해 농작물의 비료로 이용되는 암모니아는 앞으로도 중요한 물질이다. 

암모니아는 최근 대기 오염 물질인 질소산화물(NOx)의 대책에도 이용되고 있다. 질소화합물에 암모니아를 접촉시키면 화학 반응이 일어나 질소(N2)와 물(H2O)로 환원되므로 환원제로 이용된다. 

그래서 디젤 차량에서는 운행 중에 발생하는 질소산화물을 정화하기 위해 암모니아액인 요소수(尿素水)를 사용하며, 최근에 요소수 대란으로 암모니아가 주목받고 있다. 화학공장에서 암모니아 제조에는 수소가 필요한데, 이 수소는 주로 천연가스를 중심으로 한 화석연료를 이용하여 만들고 있다. 

다만 최근에는 태양광 등 재생 가능 에너지 유래의 전기 사용에 의해 물을 전기분해하여 만든 수소의 이용성이 검토되고 있다. 

전 세계 암모니아 생산량은 2019년 기준 약 2억 톤이다. 생산국은 중국, 러시아, 미국, 인도가 상위 4개국이며, 이 4개국에서 세계 생산의 절반 이상을 차지하고 있다. 이들은 암모니아 생산에 필수적인 화석연료를 자원으로 가진 국가이다. 

세계 전체의 암모니아 수출입량은 2018년 기준으로 약 2000만톤으로 생산량의 10% 정도에 불과하다. 즉, 생산국에서 만들어진 암모니아의 90%는 수출되지 않고 자국에서 소비되고 있다. 

암모니아의 주요 용도는 비료라는 점과 상위 생산국은 많은 인구를 가진 농업 대국이라는 점에서 암모니아는 대부분 농업용 비료로 자가 소비하고 있는 것으로 추정된다. 

암모니아는 최근 에너지 분야에서 새로운 용도로 주목받고 있다. 그중의 하나는 차세대 에너지인 수소의 수송 매체로의 용도이다. 

암모니아는 수소 분자를 포함하는 물질이므로 대량 수송이 어려운 수소를 암모니아의 형태로 변환하여 수송하고 이용하는 장소에서 수소로 되돌리는 방법이 연구되고 있다. 

디젤 차량에서 암모니아수(요소수)가 사용되듯이 암모니아는 산업현장에서 질소산화물을 정화하기 위한 용도로 증가되고 있다. 

암모니아는 연소해도 지구 온난화의 주범 물질로 지목된 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않는다는 점에서 에너지원으로 사용이 검토되고 있다. 일본에서는 석탄화력 발전소에 암모니아를 혼합해서 사용하거나 암모니아를 에너지원으로 사용하는 방안이 검토되고 있다. 

주로 비료 원료로 사용되어 왔던 암모니아는 위와 같이 탄소중립을 위한 용도의 사용이 증가됨에 따라 비료 품귀 및 가격 상승 등에 대한 대책이 요구되고 있다. 현재 요소수 파동으로 요소 비료창고가 텅 빌 정도라고 하는데, 앞으로도 용도 증가에 따른 변동성은 커질 것으로 생각된다. 

안정적인 농업경영을 위해서는 국제 시황의 영향을 받지 않도록 국내 자원에서 요소비료 대체제를 찾는 것과 함께 토양개량에 적극적으로 나서는 등 미리 대책을 세워야 할 것이다. 

참고자료 

허북구. 2021. 국제 무기질비료 가격상승. 전남인터넷신문 2021.07.26. 

日本 資源エネルギー庁. 2021. アンモニアが“燃料”になる？！（前編）～身近だけど実は知らないアンモニアの利用先(https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/ammonia_01.html)