수소차 용기 성능·안전평가 국산 기술 2종 국제 기준으로 ‘우뚝’

가스안전公 에너지안전실증연구센터, 유엔 자동차규제조정위서 국제기술기준 제안

조강희 승인 2023.05.23 23:01 의견 0

[에너지산업신문]

우리나라의 수소자동차 용기 성능평가 기술 2종이 국제기술기준으로 제정될 가능성이 커졌다.

한국가스안전공사는 지난 16일 스위스 제네바에서 개최된 제 73차 유엔 자동차규제조정위원회(UN GRSP)에서 수소자동차용기 성능평가 방법을 개선한 평가기술 2종에 대한 국제기술기준(GTR No.13)을 제안했다.

국제기술기준인 GTR No.13은 수소자동차용기 및 안전부품 등 수소자동차 안전 확인에 대한 시험기술로서 수소자동차 충방전에 대한 사용조건 및 내구연한을 고려한 다양한 평가기술을 포함하고 있다. 자동차규제조정위는 이 기준의 관리기관이다.

이 기술은 국토부의 ‘수소버스 안전성 평가기술 및 장비과제’ 연구를 통해 도출된 혁신 기술이다. 한국가스안전공사가 한국 정부의 발원권을 위임받아 발표했다.

한국이 제안한 평가기술은 수소자동차용기에 수소를 충·방전하는 과정을 모사한 ‘수소반복시험’과 사용연한에 따른 내구성능 확인을 위한 ‘정적가압시험’ 방법이다. 시험기간이 길게 소요돼 수소자동차 용기 개발 제작사뿐 아니라 안전성능을 평가하는 시험기관도 부담이 크다.

수소반복시험은 내용적이 클수록 시험기간이 길어지며, 최소기간만 6개월이다. 용기 시료에 수소를 충전 후 탈압(방출)하는 과정에서 시료 내부의 온도가 내려가는 ‘줄-톰슨 효과’ 때문에 제한 온도인 -40℃ 이하로 떨어지는 것을 방지하기 위해 탈압 시간을 느리게 제어한다. 이 때문에 시험 방법 개선이 시급했다.

한국가스안전공사는 ‘현대자동차’ 및 ‘고등기술연구원’과 협업해 수소자동차 용기 시험시간을 단축하는 평가기술 2종을 개발하고 국제화를 추진 중이다. 첫 번째 제안은 ‘수소반복시험’ 평가기술로 ‘용기 내부에 필러를 삽입하는 방법’을 적용해 내용적을 줄이는 기술이다. 최대 77% 이상 시간 단축 효과가 있음을 실증 실험을 통해 확인했다. 두 번째 평가기술은 ‘정적가압시험’에 관한 것이다. 일정한 온도 및 압력으로 1000시간 동안 유지하는 ‘용기 내구성능 확인 시험’ 시간을 단축하는 것이다.

첫번째 평가기술은 올해 3월 GTR No.13 워킹그룹 전문가들이 다수 참여한 ‘자동차엔지니어회-연료 전지 안전 태스크 포스(SAE-STF)’ 회의에서도 한국이 제안했다. 기존의 수소반복시험과 동등한 수준의 시험 결과를 유지하면서도 기간을 획기적으로 줄일 수 있는 방법으로 평가되면서 회의에 참여한 워킹그룹 전문가들에게 호응을 받았다.

한국가스안전공사의 제안 성과는 수소자동차 제작사의 개발비용 및 기간을 단축하고 시험기관의 시험 처리량을 크게 늘려 글로벌 수소차 시장 성장에 큰 도움이 될 것으로 보인다.

에너지안전실증연구센터 관계자는 “이번 제안은 한국의 수소자동차 기술선도 리더십을 전 세계에 보여주는 것”이라며 “수소자동차 제조 분야를 선점한 한국이 글로벌 수소자동차 안전기준 선도 그룹에 참여하게 돼 의미가 크다”고 말했다.

한국가스안전공사 본사 전경. (c)한국가스안전공사


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