기계연구원, 조용하고 효율 높은 수소 압축기 개발

전기화학 반응 활용, 도심 수소충전 기대

[대전=뉴시스] 기계연구원의 전기화학식 수소 압축기. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국기계연구원은 탄소중립기계연구소 열에너지솔루션연구실 윤석호 연구실장과 중앙대학교 김민성·김동규 교수 공동 연구팀이 수소로 전기를 만드는 연료전지의 특성을 이용해 연료전지에 사용되는 분리막에 전류를 가해 수소만을 추출할 수 있는 수소 압축기를 개발했다고 17일 밝혔다.

전기화학 반응을 통해 수소가 장치를 통과하는 과정을 반복하면 장치 후단부에 수소가 쌓이면서 압축이 이뤄진다. 연구팀은 수소 압축시 고압에도 장치가 견딜 수 있도록 장치 내부 구조를 설계하고 내부 표면처리를 통해 에너지 손실을 방지, 압축 효율을 극대화했다.

수소차에 수소를 저장하기 위해 수소가 700기압의 압력으로 압축돼야 하므로 수소 충전소에는 그 이상의 압력으로 수소를 압축한 후 수소를 공급해야 한다. 수소를 충전하면 충전소 저장탱크의 압력이 떨어지기 때문에 압력을 높이기 위한 대기시간이 필요하다.

수소 정제 및 압축을 동시에 수행하는 전기화학적 압축기를 사용하면 오염 없이 99.99%의 수소를 추출, 고압으로 압축할 수 있고 압축기를 확장해 원하는 규모의 수소를 추출·압축할 수 있다.

이런 특성으로 연구팀이 개발한 압축기는 부피가 작아 공간이 협소한 곳에서도 사용할 수 있다.

특히 정숙성도 갖추고 있어 도심에서 수소충전소를 설치하는데 매우 유리하다. 수소 충전소가 아니더라도 수소 압축이 필요한 곳이라면 어디든 소규모 압축시스템을 구축할 수 있으며 최근 주목받고 있는 도심형 에너지 제로 하우스에도 적용 가능하다.

윤석호 실장은 "전기화학적 수소 압축기는 기존 기계식 압축기보다 공간 효율이 높고 소음이 없는 것이 큰 장점"이라며 "기술 상용화에 이를 수 있도록 압축기의 성능을 향상해 도심지역 수소 충전소 보급 및 수소사회 활성화에 기여하겠다"고 말했다.


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