KRISS, "수소연료 불순물 실시간 모니터링 장비 오는 2월 기술이전"

폭발위험 사전 예방 가능…충주 충전소서 안정적 시범 운영

과학입력 :2025/01/14 15:54

한국표준과학연구원(KRISS) 반도체디스플레이측정그룹이 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비를 국내 처음 개발했다.

수소연료는 내연 기관 연료에 비해 생산·운반·저장 시 오염 가능성이 크다. 수소연료 생산공정이 내연 연료에 비해 복잡할 뿐만 아니라 저장과 운송, 이용을 위한 고압 처리 과정에서 불순물이 발생할 확률이 높다.

연구진은 "오염된 수소연료가 수소차에 주입되면 폭발 및 사고 위험성이 크게 증가한다"며 "수소충전소 수소연료 불순물은 국제표준화기구(ISO)가 제안한 기준에 맞게 측정·관리해야 한다"고 설명했다.

한국표준과학연구원 반도체디스플레이측정그룹이 수소연료 모니터링 장비를 개발했다. 왼쪽부터 트리스나 UST연구학생, 박미연 UST연구학생, 이정순 책임연구원, 김동겸 박사후연구원, 김상우 박사후연구원. (사진=KRISS)

그러나 국내에서는 분기당 1회 검사 기관이 충전소를 방문해 수소연료를 채취한 후 전용 설비에서 불순물을 측정했다.

이번에 개발한 장비는 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간 모니터링한다. 수소 연료 상태를 주입과 동시에 점검하는 것.

연구진은 "국제표준화기구(ISO)가 관리 대상으로 규정하고 있는 불순물 14가지 중 8가지 성분을 정확히 측정할 수 있다"고 말했다.

8가지 성분은 수증기(H₂O), 산소(O₂), 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 일산화탄소(CO), 질소(N₂), 황화수소(H₂S) 등이다.

개발을 주도한 이정순 책임연구원은 "수소연료 품질을 상시 점검·유지할 수 있어 수소차의 안전성을 강화하고 사용자의 불안을 줄일 수 있을 것"으로 기대했다.

이 연구원은 "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"고 말했다.

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표준연은 지난 해 11월부터 충주시 수소버스충전소에서 장비 실증을 진행 중이다. 오는 2월 실증이 마무리되면 국내 가스장비 전문업체에 이를 기술이전할 계획이다.

이 연구성과는 KRISS 기본사업과 산업통상자원부 ‘수소충전소 및 배관망 안전 제고를 위한 필수 장비 국산화 기술 개발’ 사업의 지원을 받았다.

한국표준과학연구원이 시범 운영한 충주시 수소버스충전소 전경.(사진=KRISS)