한국표준과학연구원, 수소차 폭발 예방 위한 연료 오염물질 측정 장비 개발

연구팀이 개발한 '수소연료 품질 실시간 모니터링 장비'를 실증하고 있는 충주시 수소 버스충전소 현장 /사진=표준연

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수소차에 주입하는 연료의 품질을 실시간으로 점검해 오염 물질로 인한 수소차 폭발을 예방하는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국표준과학연구원(이하 표준연)은 이정순 전략기술연구소 반도체디스플레이측정그룹 책임연구원이 이끄는 연구팀이 수소 충전기에 설치해 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간 측정하는 모니터링 장비를 개발했다고 14일 밝혔다.

수소연료 오염은 수소차 폭발을 일으키는 원인 중 하나다. 연료에 불순물이 들어가면 연료전지의 촉매를 손상시켜 과열 현상을 일으키거나 전지의 성능을 떨어트린다. 이는 폭발 등 예상치 못한 화학 반응으로 이어질 수 있다.

하지만 수소연료는 내연 연료에 비해 생산, 운반, 저장 과정에서 오염될 가능성이 크다. 생산공정이 복잡한데다 운송을 위한 고압 처리 과정에서 불순물이 발생할 확률이 높기 때문이다.

수소충전소는 국제표준화기구(ISO)의 기준에 따라 수소연료의 불순물을 분기마다 측정하고 관리해야 한다. 검사 기관이 충전소를 방문해 측정하는 식으로 이뤄지는데, 검사 시점 외에는 수소연료에 이상이 생겨도 감지할 수 없다는 한계가 있다.

연구팀이 개발한 장비는 ISO가 관리 대상으로 규정한 불순물 14가지 중 수증기, 산소, 아르곤 등 8가지 성분을 정확히 측정할 수 있다. 수소 충전기에 장비를 설치하면 차량에 주입할 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간으로 보여준다. 불순물 농도가 기준치 이상으로 높아지면 관리시스템에 경고 신호를 보낸다. 관리자는 오염된 연료가 차량에 주입되기 전 이를 감지하고 조치할 수 있다.

이 책임연구원은 "현재 충주시 수소 버스 충전소에서 장비 실증을 진행하고 있다. 실증 완료 후 국내 기업에 기술을 이전할 계획"이라고 했다.

이번 연구는 표준연 기본사업과 산업통상자원부 '수소충전소 및 배관망 안전 제고를 위한 필수 장비 국산화 기술 개발' 과제의 일환으로 이뤄졌다.

이정순 책임연구원(왼쪽)과 김상우 박사후연구원(오른쪽)이 충주시 수소 버스충전소에 설치된 모니터링 장비를 점검하고 있다. /사진=표준연

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박건희 기자 wissen@mt.co.kr

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