하이드로럭스, 저압,상온 작동용 수소 저장공급시스템 개발
상온 및 저압에서도 고용량으로 수소의 저장과 공급이 가능해 안전성 확보
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기사입력 : 2023.06.19 12:50
2021년 6월에 설립된 창원 소재의 ㈜하이드로럭스(대표 김종원, 강길구)는 상온 및 저압에서도 고용량으로 수소를 저장하고 공급할 수 있는 수소 저장,공급시스템을 개발하였다고 최근 발표했다.
현재 대부분의 수소저장에 사용되고 있는 수소저장시스템은 기체수소와 액체수소를 사용한 수소저장방식이다. 단위체적당 일정량의 수소를 저장하기 위해 기체 수소저장방식은 고압수소저장방식으로 저장밀도가 낮고 점유공간이 크며 고압력으로 인한 안정성에 문제를 가지고 있다. 또한 액체수소저장방식은 저장, 운송을 위해 냉각및 단열설비등이 필요하여 고비용이 발생하고 소형화가 어려운 단점이 있다
하이드로럭스는 기존의 3.3wt% 마그네슘계 하이브리드형 수소저장합금의 개발 경험을 통하여 고압가스안전관리법에 해당이 되지 않고 저압으로 수소를 저장할 수 있는 수소저장합금을 개발하였다.
고압가스라함은 높은 압력을 가하여 압축시킨 가스인데, 고압가스안전관리법에 의하면, '상온(常溫)에서의 게이지 압력이 10kg/㎠ 이상이 되는 압축가스로서, 현재 그 압력이 10kg/㎠ 이상인 것, 또는 35℃의 온도에서 압력이 10kg/㎠ 이상이 되는 압축가스’를 말한다. 이는 수소모빌리티와 전원용 연료전지 등에 중요한 변수이다.
하이드로럭스는 대부분 저온(20℃)이면서 실제 유효작동압력범위가 최대 수소압력이 10kg/㎠(1Mpa)이하에서 고용량의 수소를 저장하고 방출할 수 있는 HL2.0의 개발을 하였다.
하이드로럭의 이번 저압 수소저장 시스템개발은 고압가스안전관리법에 저촉되지 않고 바로 상용화할 수 있는 수소저장,공급시스템이라고 할 수 있으며, 특히 작동온도 20℃, 1Mpa이하에서 기존의 타사의 제품들보다 우수한 1.8wt%의 수소저장합금의 성능을 나타내고 있다
개발된 HL2.0 수소저장합금은 실제 1kW급 연료전지에서 가동하여 상용화 성능을 확인하였다. 특히 HL2.0수소저장합금 최대저장압력을 1Mpa까지 적용하면 15L급의 수소저장용기에 0.9kg의 수소가 저장되어 기존의 동일한 압력의 기체수소저장보다 약 70배이상의 수소저장성능이 우수한 것을 확인하였고, 1kW급의 연료전지로 15시간 연속가동이 가능함을 확인하였다.
이번 하이드로럭스가 개발한 저압 수소저장,공급시스템은 고압가스안전관리법에 저촉되지 않기 때문에 바로 가정이나 건물에 수소연료전지를 활용하여 비상용 전기발전기로 사용할 수 있게 되었다. 특히, 수소밸류체인 중에 수소생산에서 수전해에 의해 생산된 수소의 안전하고 고용량의 수소를 저장할 수 있는 수소저장합금의 적용을 위해 국내외 많은 업체에서 수전해된 수소의 저장에 문의가 있어 하이드로럭스는 수전해에서 발생하는 10bar미만의 압력을 갖는 수소를 직접 아무런 부가적인 설비없이 바로 수소저장합금에 저장할 수 있는 시스템적인 접근을 접목하고자 수전해업체와 협업을 통해 실증을 실시하고 있다.
하이드로럭스는 이외에 수소이동트레일러에 적용하기 위한 수소저장합금의 개발을 진행하여 현재 성능 2.5wt%이상, 작동온도 20~30℃, 최대수소저장압력 50atm의 성능을 보유한 HL2.5 수소저장합금의 개발완료에 따른 성능검증을 진행하고 있다고 발표했다.
하이드로럭스는 이제 신제품에 대하여 제품 표준화와 양산 설비를 위한 기술적 준비를 모두 마쳤으며, 2023년 양산 시스템 구축과 함께 본격적인 제품 생산에 들어갈 계획이다. 또한 하이드로럭스는 수소저장,공급기술을 기반으로 다양한 수소 산업 분야로의 진출도 모색하고 있다.
현재 높은 수소연료전지 가격으로 인해 상용화되고 있지는 못하지만 몇 년 내로 다가올 다양한 수소 모빌리티 시장의 기술 선점을 위해 많은 모빌리티 생산업체들과 사업 협력을 진행하고 있으며, 수전해를 통한 수소의 생산과 하이드로럭스의 저장기술 그리고 수소연료전지 발전을 통해 하나의 시스템으로 그린 수소생산과 전력 발전을 통합 시스템으로 운영할 수 있는 '소형 통합 수소발전시스템' 개발에도 많은 노력을 기울이고 있다.
탄소경제에서 수소경제로 에너지 패러다임이 변화하면서 정부가 나서서 '수소경제 이행 기본계획'과 '산업.에너지 탄소중립 대전환 비전과 전략'을 잇달아 발표하는 등 수소 산업에 대한 관심은 이제 관심의 수순을 넘어 반드시 나아가야 할 방향으로 제시되고 있다.
이러한 상황에서 하이드로럭스의 수소저장,공급시스템은 수소 산업 생태계 중 수소응용부문에서 전 세계 시장의 높은 관심을 받게 될 것이다. 수소 산업 생태계가 각 분야의 기술들이 긴밀하게 연결되어 발전되어 가고 있는 만큼, 수소응용 분야에서의 독보적 기술은 그 동안 대한민국이 보여주고 있는 수소 산업 선두국가라는 이미지를 다시 한번 전 세계에 각인 시킬 수 있을 것으로 기대된다.
