액체수소용 안전밸브 성능 평가 시스템 세계 최초 개발…

한국전기연구원(KERI) 수소전기연구팀이 액체수소의 생산과 안전밸브 성능 평가를 한 번에 수행할 수 있는 시스템을 세계 최초로 개발했다. 산업통상자원부가 지정한 ‘수소의 날(11월 2일)’을 앞두고 발표된 이번 성과는 수소경제 활성화에 중요한 이정표로 평가받고 있다.

액체수소, 효율적 저장 및 운송 가능… 안전성 필수
액체수소는 수소가스를 –253℃로 냉각해 액화한 형태로, 부피가 기체 대비 800배 작아 보관과 운송이 용이하다. 이는 주민 수용성 확보와 함께 전국적인 수소 보급 확산에도 기여할 수 있다. 다만, 액체수소는 극저온 상태 유지를 위한 기술과 안정적인 압력 관리를 필요로 하며, 이 과정에서 안전밸브의 품질이 매우 중요하다. 안전밸브는 수소탱크 내부 압력이 일정 수준 이상 올라가면 고압의 기체 형태로 수소를 자동 방출해 압력을 조절하는 중요한 역할을 수행한다.

국내 첫 액체수소 기반 평가 시스템… 안전성 확보
KERI가 개발한 장치는 액체수소를 직접 생산하고 곧바로 안전밸브 성능을 평가할 수 있는 기능을 제공한다. 국내외에서 유일하게 액체수소 환경에서 안전밸브를 테스트할 수 있는 이동형 설비로, 좁은 공간에서도 편리하게 설치 및 운영이 가능하다.

KERI 고락길 수소전기연구팀장은 “좁은 장소에서도 안전하게 액체수소를 생산하고 안전밸브를 평가할 수 있어 국내 수소산업의 경쟁력을 크게 높일 수 있을 것”이라고 밝혔다.

그동안 국내에는 액체수소 유통망이 완전히 구축되지 않아 기업들은 액체수소 대신 고온의 액체질소나 비싼 액체헬륨을 사용해 불완전한 성능 검증을 해야 했다. KERI의 시스템이 이를 해결함으로써 안전밸브의 품질 검증과 액체수소 보급 안정성에 크게 기여할 것으로 기대된다.


제로-보일-오프 기술 접목, 3톤 액체수소 탱크용 안전밸브 평가
KERI는 이번 시스템에 ‘제로-보일-오프(Zero Boil-off)’ 기술을 적용해 액체수소의 장기 저장성을 높였다. 이 설비는 3톤 규모의 액체수소 탱크 트레일러용 안전밸브 성능을 평가할 수 있는 수준으로 개발됐으며, 국제공인 전력기기 시험인증기관인 KERI의 방폭시험동에서 안전성 검증을 완료했다.

액체수소 산업의 경쟁력 강화… 확장 가능성 높여
KERI는 이번 기술을 통해 더 높은 압력과 대용량 수소 환경에서의 성능 평가도 가능하도록 확장할 예정이다. 또한, 한국가스공사 등 공인 인증기관의 안전밸브 평가에도 활용될 수 있도록 추가 실험을 통해 성능을 개선할 계획이다. KERI는 기술이전을 통해 국내 액체수소 부품 및 평가 장치 관련 기업들의 관심을 유도할 계획이다.

한편, KERI는 과학기술정보통신부 산하 국가과학기술연구회 소속의 정부출연연구기관으로, 이번 연구는 산업부와 한국에너지기술평가원의 ‘액체수소 운송을 위한 3,000kg 용량 탱크 트레일러 개발 및 실증 사업’의 일환으로 진행됐다.
한국전기연구원(KERI) 수소전기연구팀이 액체수소의 생산과 안전밸브 성능 평가를 한 번에 수행할 수 있는 시스템을 세계 최초로 개발했다. 산업통상자원부가 지정한 ‘수소의 날(11월 2일)’을 앞두고 발표된 이번 성과는 수소경제 활성화에 중요한 이정표로 평가받고 있다.

액체수소, 효율적 저장 및 운송 가능… 안전성 필수
액체수소는 수소가스를 –253℃로 냉각해 액화한 형태로, 부피가 기체 대비 800배 작아 보관과 운송이 용이하다. 이는 주민 수용성 확보와 함께 전국적인 수소 보급 확산에도 크게 기여할 수 있다. 다만, 액체수소는 극저온 상태 유지를 위한 기술과 안정적인 압력 관리를 필요로 하며, 이 과정에서 안전밸브의 품질이 매우 중요하다. 안전밸브는 수소탱크 내부 압력이 일정 수준 이상 올라가면 고압의 기체 형태로 수소를 자동 방출해 압력을 조절하는 중요한 역할을 수행한다.

국내 첫 액체수소 기반 평가 시스템… 안전성 확보
KERI가 개발한 이 장치는 액체수소를 직접 생산하고 곧바로 안전밸브 성능을 평가할 수 있는 기능을 제공한다. 국내외에서 유일하게 액체수소 환경에서 안전밸브를 테스트할 수 있는 이동형 설비로, 좁은 공간에서도 편리하게 설치 및 운영이 가능하다. KERI 고락길 수소전기연구팀장은 “좁은 장소에서도 안전하게 액체수소를 생산하고 안전밸브를 평가할 수 있어 국내 수소산업의 경쟁력을 크게 높일 수 있을 것”이라고 밝혔다.

그동안 국내에는 액체수소 유통망이 완전히 구축되지 않아 기업들은 액체수소 대신 고온의 액체질소나 비싼 액체헬륨을 사용해 불완전한 성능 검증을 해야 했다. KERI의 시스템이 이를 해결함으로써 안전밸브의 품질 검증과 액체수소 보급 안정성에 크게 기여할 것으로 예상된다.

제로-보일-오프 기술 접목, 3톤 액체수소 탱크용 안전밸브 평가
KERI는 이번 시스템에 ‘제로-보일-오프(Zero Boil-off)’ 기술을 적용해 액체수소의 장기 저장성을 높였다. 3t(톤) 규모의 액체수소 탱크 트레일러용 안전밸브 성능을 평가할 수 있는 수준으로, 국제공인 전력기기 시험인증기관인 KERI의 방폭시험동에서 안전성 검증을 완료했다.

액체수소 산업의 경쟁력 강화… 확장 가능성 높여
KERI는 더 높은 압력과 대용량 수소 환경에서의 성능 평가도 가능하도록 확장할 예정이다. 한국가스공사 등 공인 인증기관의 안전밸브 평가에도 활용될 수 있도록 추가 실험을 통해 성능을 개선하기로 했다.