수소기체 영하 253도로 냉각해 액체수소 생산
기화 손실없이 이송과 장기 보관 가능
'액체수소'를 장기간 저장할 수 있는 신기술이 개발됐다. 수소산업 활성화와 수소경제 구현에 기여할 전망이다.
한국전기연구원(KERI·원장 명성호)은 하동우·고락길 KERI 전력기기연구본부 연구팀이 액체수소를 안전하게 장기간 저장할 수 있는 '제로보일오프(Zero Boil-off)' 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
'제로보일오프'는 액화수소 보관 용기 안에서 온도 변화로 기화되는 수소를 다시 액체로 만드는 기술이다. 기화되는 수소를 극저온 냉각방식으로 100% 재응축해 액체수소로 되돌린다.
연구팀은 이 기술로 40리터 액체수소를 만들고 2개월 이상을 손실 없이 보관하는 데 성공했다.
현재 전국 60여개 수소충전소는 수소를 기체(가스)로 저장한다. 부피가 큰 수소가스를 고압으로 압축해 단단한 탱크나 트레일러를 이용, 이송·저장·공급하는 방식이다. 수소가스는 700배 정도로 압축하기 때문에 폭발 우려가 늘 제기돼 왔고, 이송과 장기 저장에 어려움이 많았다.
'액체수소'는 수소가스를 저온으로 냉각해 만든다. 부피가 기체수소보다 800배나 작기 때문에 보관 안전성은 물론 운송 효율도 7배 이상 높다.
하지만 액체수소를 만들려면 수소가스를 극저온(-253도)으로 냉각해야 하고, 증발로 인한 손실을 최소화하는 장기저장기술이 필요하다. 장기 저장이나 이송 과정에서 -253도 보다 조금이라도 온도가 높아지면 다시 기화돼 흩어지기 때문이다.
제로보일오프 기술을 상용화하면 수소를 대량으로 안전하게 운송할 수 있다. 충전소, 생산시설 등에서 수소 저장량은 늘리고 저장시설은 줄일 수 있다. 안정성이 높아 충전소 인근 주민 수용성 확보도 용이하다.
고락길 책임연구원은 “KERI가 보유한 세계 최고 수준의 초전도, 극저온 냉각 기술을 응용해 액체수소 생산 및 보관 난제를 해결했다”며 “정부 수소경제 활성화와 탄소중립 정책 실현에 크게 기여할 것”이라 말했다.
KERI는 관련 전문기업에 기술이전해 상용화를 추진하고, 경남도, 창원시 등 지자체와 협력해 수소모빌리티. 빌딩 연료전지 발전소 등 다양한 분야에 적용해 나갈 계획이다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
