▲ 액화수소활용을 통한 수요 증대(자료: H+epta)

국내 연구진이 대용량 수소경제 핵심인 액화수소 관련 충전소 구축 연계 안전성 평가 실증 및 안전기준 개발을 통해 국산화 노력에 나서고 있다.

켄텍(한국에너지공과대학교, KENTECH, 박진호 총장직무대행)은 일본 도쿄에서 열린 FCEE(International Forum on Clean Energy Engineering) 2024 학회에서 황지현 교수 연구팀이 한국에너지기술평가원 주관으로 진행 중인 ‘액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가·실증 및 안전기준 개발’ 과제의 2차년도 결과를 Keynote Speaker 자격으로 발표했다고 20일 밝혔다.

FCEE 2024는 수소에너지, 재생에너지 전력생산, 원자력, 탄소 포집 등을 포함하는 청정에너지 분야의 기초연구자와 현장에서 실용 기술개발에 종사하는 사람들 간의 협업과 소통을 증진함에 목적을 두고 있다.

켄텍 황지현 교수 연구팀이 수행 중인 ‘액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가/실증 및 안전기준 개발’ 과제는 대용량(1000kg/일 이상) 액화수소 충전소의 안전성 검증, 설치·유지 관리 등의 국내 안전기준 마련을 위한 실증 기반 안전성 평가 및 안전기준 개발을 최종 목표로 하는 과제다. 주요 연구 성과물인 충북 영동 액화수소 충전소의 준공, 액화수소 충전소 실 운영 및 안전기준 개발을 위한 데이터 수집을 수개월 내로 앞두고 있다.

황지현 교수 연구팀은 해당 과제의 1차년도에 ‘해외 액화수소 충전소 핵심 설비 구축 기술 사례 분석’ 및 ‘국내 액화수소 충전소 핵심 설비 구축 기술 사양서 개발’을 담당했다. 2차년도에 ‘해외 액화수소 충전소 공정 시스템 해석’ 및 ‘국내 수소 충전소 구축 설계 및 국내 공정 시스템 설계 요구(안) 도출’을 담당했다.

황지현 교수는 Keynote Speech에서 “대용량 수소경제 시대가 도래한 이후, 액화수소가 수소 운반을 위한 최적 기술로 자리매김하며 모빌리티 분야 수요에 대응하기 위한 액화수소 충전소의 중요성이 대두될 것”이라고 강조했다.

또한 그는 “액화수소 충전소는 기체수소 충전소 대비 상압 저장을 통한 안전성 확보, 압축기 대신 극저온 펌프를 사용함에 따른 소요 전력의 획기적 절감을 기대할 수 있고, 충전 속도와 부지면적을 각각 1/6, 1/3 수준으로 절감이 가능하다는 장점이 있어 국내 대용량 수소경제에 있어 필수 불가결한 인프라”라고 밝히며, “액화수소 충전소를 보급하기 위한 대한민국 내 액화수소 관련 안전기준의 부재, 글로벌 3사의 액화수소 원천 기술 독점으로 인한 공정·기자재 국산화 역량 미비로 충전소를 포함한 액화수소 인프라 구축 및 보급에 어려움을 겪고 있다”고 밝혔다.

황지현 교수는 현재 과제에 참여 중인 켄텍, 한국가스기술공사, 광신기계공업, 니키소씨이앤드아이지코리아, SK Plug Hyverse, 광운대 산학협력단, 한국생산기술연구원, 한국가스안전공사 등 컨소시엄들이 협력해 원천기술 국산화 및 자체 안전 기준 개발을 위해 노력하고 있다. 그 결과로 충북 영동에 구축을 앞두고 있는 대용량 액화수소 충전소를 구성하는 핵심 기자재인 액화수소 저장 탱크, 극저온 펌프, 기화기, 디스펜서 등의 사양 및 공정을 발표했다.

황 교수는 “액화수소 충전소는 사회 수용성이 높고, 대용량 수소 경제에 대응하기 위한 모빌리티 섹터의 핵심 기술”이라며, “향후 실 운영 데이터를 기반으로 한 안전 기준 마련, 액화수소 충전소 新 공정 최적화, 핵심 기자재 국산화 및 해외 시장 진출을 목표로 국제 공동 연구를 진행하겠다”며 발표를 마쳤다.

▲ 일본 도쿄에서 개최된 FCEE 2024 학회에서 켄텍 황지현 교수(左)가 기술자문 및 세션 좌장으로 참여했다.