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수소차 사고 사전에 막는다! 표준연, ‘수소연료 품질 실시간 모니터링 장비’ 개발

  • 작성자홍보실
  • 작성일자2025-01-14 08:46
  • 조회수407

- 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료 속 불순물 24시간 감시 -

- 불순물로 인한 수소차 사고 사전 방지생산 품질도 한층 높일 것으로 기대-



한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료의 품질을 실시간으로 점검하는 장비를 국내 최초로 개발했다. 수소연료 속 불순물로 인한 수소차 사고를 사전에 방지하고, 수소생산 품질도 한층 높일 것으로 기대된다.

 

KRISS 반도체디스플레이측정그룹

(왼쪽부터 트리스나 UST연구학생, 박미연 UST연구학생, 이정순 책임연구원, 김동겸 박사후연구원, 김상우 박사후연구원)


수소연료는 내연 연료에 비해 생산·운반·저장 시 오염될 가능성이 크다. 수소연료의 생산공정이 내연 연료에 비해 복잡할 뿐만 아니라 저장과 운송, 이용을 위한 고압 처리 과정에서 불순물이 발생할 확률이 높기 때문이다.

 

만약 오염된 수소연료가 수소차에 주입되면 폭발 및 사고 위험성이 크게 증가한다. 연료 속 불순물은 연료전지의 촉매를 손상시켜 과열과 성능 저하를 일으킨다. 이는 예상치 못한 화학 반응을 유발해 수소의 폭발 위험을 높인다. 또 엔진 기능 저하로 인한 2차 사고가 발생할 우려도 있다.

 

따라서 수소충전소는 저장 및 공급하는 수소연료의 불순물을 국제표준화기구(ISO)가 제안한 기준에 맞게 측정·관리해야 한다. 기존에는 분기당 한 번씩 검사 기관이 충전소를 방문해 수소연료를 채취한 후 전용 설비에서 불순물을 측정했다. 다만 검사 시점 이외에는 수소연료에 이상이 생겨도 감지할 수 없다는 한계가 있었다.


KRISS가 개발한 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비


KRISS가 개발한 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비모식도

  

KRISS 반도체디스플레이측정그룹은 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간 모니터링하는 장비를 개발하는 데 성공했다.

 

연구진이 개발한 장비는 ISO가 관리 대상으로 규정하고 있는 불순물 14가지 중 8가지* 성분을 정확히 측정할 수 있다. 수소연료 속 불순물의 농도가 기준치 이상으로 높아지면 관리시스템으로 경고 신호를 보내 관리자는 오염된 연료가 차량에 주입되기 전 이를 감지하고 조치할 수 있다.

* 수증기(HO), 산소(O), 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO), 메탄(CH), 일산화탄소(CO), 질소(N), 황화수소(HS)

 

KRISS 이정순 책임연구원()과 김상우 박사후연구원()이 충주시 수소 버스충전소에 설치된 모니터링 장비를 점검하고 있다.


이번에 개발한 장비를 수소 충전소에 적용하면 수소연료의 품질을 상시 점검·유지할 수 있어 수소차의 안전성을 강화하고 사용자의 불안을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

 

또한 수소 생산기지에서는 생산하는 수소연료의 품질을 쉽고 정확하게 검사할 수 있게 되어 국산 수소의 품질도 한층 높일 것으로 기대된다. 현재 현장에서는 생산 수소의 불순물 검사를 위해 값비싼 외산 장비를 사용하고 있는데, 장비당 1~2개의 성분만 분석할 수 있고 유지관리도 쉽지 않아 원활한 품질 검사에 어려움을 겪었다.


연구진이 개발한 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비를 실증하고 있는 충주시 수소 버스충전소 현장


KRISS 반도체디스플레이측정그룹 이정순 책임연구원은 현재 충주시 수소 버스 충전소에서 장비의 실증을 진행 중이며, 실증 완료 후 국내 기업에 기술을 이전할 계획이라고 말했다.

 

이번 연구성과는 KRISS 기본사업과 산업통상자원부 수소충전소 및 배관망 안전 제고를 위한 필수 장비 국산화 기술 개발사업의 지원을 받았다.


첨부파일
  • hwp 첨부파일 보도자료(250114) 수소차 사고 사전에 막는다! 표준연, '수소연료 품질 실시간 모니터링 장비' 개발hwp.hwp (4.64MB / 다운로드:28) 다운로드

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