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[기획특집: 수소 생산 및 저장 기술]

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Academic year: 2021

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1. 서 론

1)

수소는 질량으로 보면 우주에 존재하는 모든 물 질의 75%를 차지하며 지구상에 풍부하게 존재하 는 물에 다량 포함되어 있다. 수소는 연소하면 그 부산물로 물만이 발생하므로 환경오염의 측면에 서 가장 이상적인 에너지원으로서 지구 온난화로 인한 이산화탄소 저감이 주요한 이슈로 떠오른 최 근의 상황에서 많은 주목을 받고 있다. 수소는 그 자체로 존재하는 것이 아니라 화합물의 형태로 존 재하므로 이를 에너지원으로 활용하기 위해서는 탄화수소 등을 개질하거나, 물을 전기분해해서 얻 어야 하는 등 에너지원으로서 이용하기 위해 추가 의 에너지가 소요되며 이로 인해 수소는 에너지의 저장, 이송, 활용의 수단으로서 이해되어야 한다.

수소는 단위 질량당 에너지 밀도가 가장 큰 물 질이나 단위 부피당 밀도가 매우 낮아 이를 저장, 운송, 활용하기 위해서는 고압압축 또는 액화를

주저자(E-mail: seokim@hylium-industries.com)

하여야 하는데 이를 경제적으로 구현하기 위해 세 심한 주의가 요구된다.

본 고에서는 수소를 에너지원으로 활용하기 위해 가장 저장효율이 좋은 액화수소에 대해 소개하고 이를 구현하기 위한 수소 액화 기술 및 이를 효율적 으로 운송, 저장하기 위한 액화수소 저장기술에 대 해 논의하고자 한다. 단위 질량당 에너지 밀도가 높 은 장점으로 인해 수소는 무인항공기의 연료로서 최근 관심이 집중되고 있으며, 친환경의 이점으로 인해 자동차 등 운송수단의 연료로서 주목받고 있 다. 이에 대한 당사의 개발 경험을 소개하고 관련된 공학적, 경제적 이슈에 대해 논의하고자 한다.

2. 액화수소

수소는 Figure 1에 보이는 바와 같이 단위 질량 당 에너지밀도가 가장 높은 에너지원으로서 가솔 린의 3배에 달한다. 그러나 단위 부피당 에너지밀 도는 낮아서 가솔린의 1/4에 해당한다. 이로 인해

수소 액화, 저장기술 및 응용

김 서 영⋅최 동 규 하이리움산업(주)

Hydrogen Liquefaction and Storage Technology and Its Application

Seo Young Kim and Dong Kyu Choi Hylium Industries, Inc.

Abstract: 수소는 가장 환경 친화적인 에너지원으로서 각광받고 있으며 이를 이용한 에너지의 저장, 이송, 연료전지를 이용한 발전, 수소전기차의 동력원으로서의 활용 등 다양한 분야에 그 적용이 이루어지고 있다. 그 응용범위의 확대를 위해서는 경제적이며 효율적인 수소의 저장 및 운송기술의 확보가 필요하며 이는 친환경, 저탄소 사회로 가기 위해 확보해야 할 가장 중요한 기술분야의 하나이다. 본 고에서는 가장 효율적인 수소저장방법으로 여겨지는 액화수소 관 련하여 수소액화기술 및 극저온 저장 기술에 대해 살펴보고 이를 응용한 수소동력 무인항공기 및 수소전기차의 충전 을 위한 수소충전스테이션 기술에 대해 소개하고자 한다.

Keywords: liquefied hydrogen, cryogenic refrigeration, liquid hydrogen storage, hydrogen power pack for drone,

hydrogen refueling station

(2)

경제적인 저장 방법의 구현이 필요하므로 다양한 저장 및 운송 방법이 연구되고 있다.

Figure 2에 보이는 바와 같이 부피효율 측면에 서는 금속수소화합물 및 탄소 또는 질소와의 화합 물 형태가 유리해 보이지만 금속수소화합물을 활 용한 금속저장의 경우 중량효율이 매우 낮으며 탄 소, 질소와의 화합물 형태의 경우 이로부터 수소 를 추출하기 위한 화학공정이 추가되므로 이를 위 한 플랜트를 포함할 경우 부피 효율이 좋다고 볼 수 없다. 따라서, 효율적인 저장, 운송을 위해 중량 당 에너지 밀도가 가장 좋은 수소의 형태로, 또한 부피당 에너지 밀도가 가장 좋은 액화수소의 형태 가 합리적인 방법이다. 기체수소를 상압, -253 ℃ 로 냉각하면 액화되며 그 밀도는 기체수소에 비해 780배, 700 bar 압축수소에 비해서는 1.75배 높다.

액화수소의 저장압력은 통상 3 bar 미만으로 고압

압축가스 방식에 비해 안전성의 측면에서도 유리 하다고 할 수 있다.

Table 1에 200 bar 압축의 고압저장 실린더 형 태로 수송하는 튜브 트레일러와 액화수소 탱크 형 태의 액화수소 트레일러의 운송효율을 도시하였 는데 이로부터 액화운송 방식이 압축수소 운송 방 식에 비해 10배 이상의 운송효율을 가지고 있음을 알 수 있다.

수소가스를 고압 압축하기 위해서는 고압압축 기가 필요하며 액화하기 위해서는 초저온 냉동기 가 필요하므로 이의 설치 및 운영에 따르는 비용 이 발생한다. 따라서, 생산, 저장, 운송 전체 밸류 체인 측면에서의 경제성 분석이 필요하다. Table 2에 이를 도시하였는데 이에 따르면 액화수소에 의한 운송이 가장 경제적임을 알 수 있다.

3. 수소액화 및 저장

수소를 액화하기 위해서는 초저온 냉동기술이 필요한데 냉동기의 기본 원리는 냉매를 압축하여 고온에서 냉각하고, 이를 팽창하여 온도를 낮추고, 낮은 온도에서 흡열하는 과정을 수행하는 것이다.

이때 팽창하는 수단으로 단열팽창 시 온도가 떨어 지는 Joule-Thomson 효과를 이용하는 JT 밸브가

Figure 1. 수소의 에너지 밀도[1].

Figure 2. 수소의 저장 방법.

수소운송방법 H2 (kg)

튜브 트레일러 용량범위 106~295

일반적인 튜브트레일러 용량 165

액화수소 탱크로리 용량 범위 2,363~4,253

일반적인 액화수소 탱크로리 용량 2,836

*출처: 에너지경제연구원, 미래수소경제 실험을 위한 기반구축 연구.

Table 1. 수소운송방법에 따른 용량

액체수소 파이프라인 튜브 트레일러

생산 비용 2.21 1.00 1.30

이송 비용 0.18 2.94 2.09

총 비용 3.66 5.00 4.39

*출처: 자기냉각 액화물질 융합연구단.

Table 2. 수소운송 방법에 따른 비용

(단위: 달러/kg)

(3)

흔히 적용된다. 이때 압력변동에 따른 온도변화를 나타내는 줄 톰슨 팽창계수에 주목할 필요가 있다.

이 계수가 음수이면 팽창 시 오히려 온도가 올라가 므로 액화시스템 설계 시 주의하여야 한다.

Figure 3에 몇 가지 기체에 대한 상압에서의 줄 톰슨 팽창계수의 변화를 도시하였는데 수소의 경 우 200 K 이하의 온도가 되어야만 값이 양수가 되 므로 수소액화를 위해서는 반드시 이 온도 이하로 낮추어야 한다. 수소는 -253 ℃에서 액화되므로 초저온 냉동기술이 필요하며 소용량의 경우 스털 링사이클을 응용한 GM 냉동기 등을 사용하여 초 저온 환경을 만들고 여기에 기체수소를 공급하여 응축시킴으로써 액화하는 방식을 적용하나 그 용 량 및 효율이 작다. 대용량의 경우 Linde- Hampton, Claude, Collins 또는 Turbo-Brayton사 이클이 사용된다. 각각에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.

3.1. Linde-Hampton Cycle

린데-햄턴 사이클은 수소액화의 가장 간단한 공 정으로서 Figure 4와 같이 최종 JT 밸브에 의한 팽 창 및 플래시 가스와의 열교환을 위한 열 교환기 로 이루어진다. 전술한 바와 같이 수소는 특정 온 도 이하의 온도에서 JT 팽창해야만 온도가 떨어지 므로 이 사이클에서는 팽창하기 전 예냉을 하지 않으면 수소의 액화는 불가능하다. 통상 LN2 또 는 LNG로 예냉을 하고 팽창하여 액화를 수행하

며 액화 효율이 높지 않아 상업용으로 적용되지는 않는다.

3.2. Claude Cycle

JT 밸브에 의한 팽창의 단점을 극복하기 위해 Figure 5와 같이 팽창기에 의한 팽창을 고려할 수 있다. JT 밸브에 의한 팽창은 단열팽창으로 등엔 탈피 팽창이나 팽창기에 의한 팽창은 팽창과정에 서 유체는 에너지 손실을 수반하는 것으로 등엔트 로피 과정에 가까우며 더 큰 온도 강하를 얻을 수 있고 줄 톰슨 팽창계수와 관계없이 항상 온도가 감소한다. 팽창기의 적용으로 LN2, LNG에 의한 예냉없이도 수소의 액화가 가능하나 효율증가를 위해 통상 예냉을 적용한다. 본 사이클의 적용으 로 수소액화 효율을 린데-햄턴 사이클에 비해 크 게 증가시킬 수 있다.

Figure 3. 줄 톰슨 팽창계수

.

Figure 4. Linde-Hampton Cycle[2].

Figure 5. Claude Cycle[2].

(4)

3.3. Collins Cycle

Figure 6과 같이 클로드사이클의 변형으로 2개 이상의 팽창기 적용으로 액화효율을 증가시킬 수 있는데 이를 콜린스 사이클이라고 한다. 다수의 팽창기 적용에 의해 열교환기 수 및 시스템의 복 잡도는 증가한다. 일반적으로 헬륨가스의 액화에 사용되는 액화공정이다.

3.4. Turbo-Brayton Cycle

대형 수소 액화플랜트의 경우 대부분은 클로드 사이클 또는 터보-브레이튼 사이클을 적용하여 경 제적인 액화공정을 구현한다. Figure 7과 같은 터 보-브레이튼 사이클의 경우, 수소 또는 헬륨을 냉 매로 사용하고 터보팽창기로 팽창시키는 역브레 이튼 사이클을 이용하여 극저온 냉동시스템을 구 성하고 수소액화는 이와 분리된 가압 기체수소 스 트림을 열교환기에 연속적으로 통과시킴으로써

냉각 및 액화를 수행한다.

수소가스의 액화공정이 다른 가스의 액화와 구 별되는 공정은 Ortho-Para 수소 촉매변환이다.

Figure 8과 같이 수소는 온도에 따라 Ortho 수소 와 Para 수소의 구성비가 다르며 온도가 낮아질수 록 Para 수소의 비중이 더욱 커진다. 상온에서 Para 수소의 비율은 25%이지만, 수소가 액화되는 20 K에서의 Para 수소의 비율은 99.5%가 평형상 태가 된다. 따라서 상온의 수소를 짧은 시간동안 20 K으로 냉각하여 액화하면 75%의 Ortho 수소 가 열역학적 평형상태가 되기 위해 서서히 Para 수소로 변환하게 된다. 이 O-P 변환 시 변환열이 발생하며 변환열은 액화수소의 증발열보다 커서 액화시킨 액화수소를 저장탱크에 저장 시 O-P 변 환이 탱크내부에서 일어나게 되면 대부분의 액화 수소가 손실되므로 이를 막기 위해 액화과정 중에 이 변환 및 수반되는 열량을 처리해줄 필요가 있 다. 이를 위해 Figure 7과 같이 액화를 위해 통과 하는 열교환기 및 저장탱크에 O-P변환을 위한 촉 매인 Fe2O3를 통과할 수 있는 촉매층을 설치하여 이 변환이 공정상에서 적절히 이루어질 수 있도록 하는 것이 중요하다.

Figure 9에서 용량에 따른 수소액화 방법의 추 세를 파악할 수 있는데 전술한 바와 같이 소용량 의 경우 GM 냉동기의 사용이 주류를 이루고 있으 며, 상업용 대용량 액화플랜트(100 liter/hr 이상)의 경우 클로드 또는 터보-브레이튼 사이클의 적용이 보편적임을 알 수 있다. 본 액화사이클의 효율적

Figure 6. Collins Cycle[2].

Figure 7. Turbo-Brayton Cycle[2].

Figure 8. Ortho-Para Conversion.

(5)

인 적용을 위해서는 공정해석을 위한 사이클 매칭 기술, 열교환기 설계 기술, 압축기 및 팽창기 설계 기술, 초저온 단열 이송, 저장 기술, 촉매 기술 등 이 확보되고 효율적으로 적용되어야 한다.

Table 3에 있는 바와 같이 미국, 유럽, 일본, 중 국 등 전 세계적으로 대용량의 수소 액화플랜트가 가동되고 있고 국내에는 수소액화 플랜트가 전무 한 상황에서, 최근 창원시 등 지자체 및 중앙정부 차원에서 0.5, 5 ton/day급 대용량 액화플랜트 설 치를 추진하고 있는 상황은 환영할 만한 일이라 할 수 있다.

액화수소의 온도가 초저온이므로 외기온도와 액화수소 온도차에 의해 저장용기로 열유입이 발 생하며 이로 인해 액화수소는 지속적으로 기화한

다. 이를 기화율(BOR, Boil Off Rate)이라고 하며 이는 액화가스 저장탱크의 성능지표로서 매우 중

World Wide Liquid Hydrogen Plants

Owner Location Size, T/D1 Onstream

APCI Sacramento, CA 6 1986

APCI Pace, FL 30 1994

APCI New Orleans, LA 35 1963

APCI New Orleans, LA 35 1978

APCI Sarnia Ontario, Canada 30

Praxair East Chicago, IN 30 1997

Praxair Ontario, CA 22 Shutdown

Praxair Niagra Falls, NY 40 1988

Praxair Ashtabula, OH Shutdown

Praxair Mclntosh, AL 29 1995

BOC Magog, Quebec, Canada 15 1989

Air Liquide Becancour Quebec, Canada 12 1988

Asiatic Oxygen India 600 l/hr

Linde Ingostadt, Germany 4.8 1992

MHI Tashiro, Japan 0.6 (350 l/hr) 1984

CALT Beijing, CHINA 0.6 (300 l/hr) 1995

Japan Liquid Hydrogen Tane-Ga-Shima, Japan 1.4 (730 l/hr) 1986

APCI Rosenburg, Holland 6 1990

Air Liquide Waizers, France 11.5

Iwatani Amagaski, Japan 1.4

Pacific Hydrogen Oita, Japan 1.9

Air Liquide Kouru F. Guiana 2.3

1Tons/day are short tons.

Table 3. Worldwide Liquid Hydrogen Plants

Figure 9. Hydrogen Liquefaction Processes.

(6)

요하다. 액화수소가 LNG에 비해 저온이고 또한 밀도 및 증발잠열이 작아 같은 단열시스템을 적용 할 경우 BOR은 LNG 대비 약 10배에 이른다. 따라 서, 이로 인한 액화수소의 손실을 줄이기 위해 저장 용기의 단열기술은 매우 중요하다. 대류 및 가스전 도에 의한 열전달을 감소시키기 위해 통상 액화수 소를 저장하는 내조와 내조를 수용하는 외조를 두 고 내외조 사이의 공간에 낮은 열전도계수를 갖는 필러를 채우고 이 공간을 고진공으로 유지한다.

Figure 10에 진공도에 따른 각 필러별 열전도도 를 도시하였다. 글래스버블, 에어로젤, 펄라이트 파우더 등은 진공도가 증가할 경우 단열성능에 한

계를 가짐을 알 수 있는데 이는 단열재 간 접촉에 의한 전도열전달 및 복사열전달 차폐의 한계에 기 인한다. MLI (Muti-Layer Insulation)의 경우 효과 적인 시공에 의해 단열재 간의 접촉을 최소화하고 복사열전달 차폐의 성능이 우수하므로 고진공에 서 가장 단열성능이 좋다는 것을 알 수 있다. 통상 액화수소 저장탱크의 경우 1 mmTorr 이하의 고진 공을 유지하고 MLI를 시공함으로써 단열성능을 확보한다. Figure 11에 MLI의 형상 및 그 시공에 관한 그림을 도시하였다.

4. 액화수소의 적용

전술한 바와 같이 수소는 단위 중량당 에너지 밀도가 가장 크므로 항공기의 추진연료로서 그 가 능성은 충분하다고 볼 수 있으며 Figure 12에 보 이는 바와 같이 액화수소 기반의 연료 공급장치를 적용할 경우 기존 리튬배터리 대비 5~10배의 체 공 시간 확보가 가능하며 300 bar 고압가스저장에 비해서도 2배 이상의 체공시간 확보가 가능하다.

Figure 13은 보잉사의 대형 무인항공기 Phantom Eye (Boeing)로서 2개의 구형 대용량 액화수소 저장

Figure 10. Insulation Performances.

Figure 11. MLI (Multi-Layer Insulation).

*출처: Horizon Energy Systems, 2015.

Figure 12. Energy Density of Power Packs.

Figure 13. Phantom Eye (Boeing).

(7)

탱크를 적용하여 초고도상공(20 km)에서 1주일 체공 이 가능하다. 연료전지를 사용하는 중형급의 무인기 에도 체공시간의 연장을 위해 액화수소를 사용하려는 시도가 진행되고 있으며 미국 해군연구소(NRL)의 무 인기는 고압수소를 사용하여 2009년 23 h, 액화수소 로 2013년 48 h의 체공시간을 기록한 바 있다.

민간용 드론 시장의 폭발적 성장에 따라 현재 리 튬배터리 동력원에서 수소연료전지 동력원으로 대체 가 기대되고 있으며 기존 리튬배터리의 경우 체공시 간이 25 min에 불과했으나 2016년 영국의 Intelligent Energy와 중국의 MMC사는 압축수소가스를 사용하 여 2 h의 체공시간을 기록한 바 있다(Figure 14).

국내에서는 한국과학기술연구원 창업기업인 하

이리움산업이 액화수소의 장점을 최대한 활용하고 액화수소 저장탱크 및 그 주변장치를 경량화한 PEM 연료전지 파워팩(Figure 15)을 개발하여 2017년 세 계최초로 액화수소를 연료로 사용한 드론비행에 성 공하였고 최대 비행시간 5 h을 기록한 바 있다.

친환경차에 대한 시장의 요구에 따라 배터리전 기차와 함께 수소전기차의 상업화가 가속화되고 있는 상황이며 수소전기차 시장이 성숙하기 위해 서는 수소연료를 주입할 수 있는 수소충전소 구축 이 필수적이라 할 수 있다. 이에 따라 각국은 경쟁 적으로 수소전기차의 보급 및 이를 위한 수소충전 소 구축 계획을 발표하고 있는 상황으로 Table 4 에 각국의 수소충전소 보급계획을 도시하였다.

수소충전소의 역할은 수소전기차의 연료탱크 저장압력인 350, 700 bar까지 수소를 충전하는데 있으며 이를 위해 기체를 고압으로 압축하는 고압 수소방식과 액화수소방식으로 구분할 수 있다.

Figure 16에 고압수소 충전방식의 개략도를 도 시하였는데 이는 최대 200 bar의 튜브 트레일러에 서 고압수소를 압축기로 흡입하고 이를 압축하여 400 bar 버퍼탱크에 저장하여 350 bar 연료탱크에 충전하며 700 bar 연료탱크의 경우에는 400 bar 버퍼탱크의 수소를 압축기에서 2차 압축하여 자동 차의 연료 탱크에 충전하게 된다. 수소는 상온에 서 팽창 시 온도가 증가하므로 700 bar 충전 시에 는 SAE J2601 충전조건을 만족하기 위해 최대 -40 ℃까지 냉각해야 하며 이를 위해 냉동기가 추

Figure 14. High Pressure Hydrogen Powered Drone

(Intelligent Energy).

Figure 15. Liquid Hydrogen Power Pack (Hylium

Industries, Inc.).

한국 ’17년 11기 → ’20년 100기 → ’25년 200기 건설계획

’20년, 수소연료전지차 1만 대 실현

중국

’25 300기, ’30년 1,000기 건설계획

’30년, 수소연료전지차 100만 대 보급

∙ 중국 상용차기업 “유퉁”, 연간 수소차 5,000대 생산 공장 완공(세계 최대 규모)

미국 ’14년 72기 운영 중 → ’20년까지 250기 건설

’25년 수소연료전지차 330만 대 보급

일본

’17년 90기 → ’20년 160기 건설계획, ’30년 900기 건설계획

’20년 4만 대 → ’30년 수소연료전지차 80만 대 보급

유럽

∙ 독일/영국/북유럽 중심으로 ’14년 77기 운영 중이며,

’20년까지 500기 건설계획

∙ 독일: ’25년, 수소충전소 400기 건설계획

Table 4. 세계 각국의 수소충전소 및 수소전기차 보급 계획

(8)

가되어야 한다.

전술한 바와 같이 고압수소의 경우 200 bar 튜 브 트레일러에 의한 고압 운송, 저장의 위험성, 저 에너지 밀도 및 고압 저장탱크의 과도한 중량에 따른 비효율로 인해 액화수소 방식의 충전소가 그 대안으로 운영되고 있는데, Figure 17은 일본 Iwatani사에서 운영하고 있는 액화수소 방식의 수 소 충전소 개념을 도시하였다. 본 방식은 액화수 소로 운송, 저장하는 안전성, 효율성의 장점만을 이용하는 것으로서 액화수소는 기화기에서 기화 하여 다시 압축기를 사용함으로써 액화방식의 장 점을 최대한으로 활용하지는 못하는 준액화수소 방식 수소충전소라 할 수 있다.

Figure 18는 하이리움산업에서 개발한 완전한 액화수소 방식의 충전소로서 액화수소 상태에서 초 저온 펌프로 가압하여 기화함으로써 압축기로 가스 를 압축하는데 비해 소요동력을 약 1/10로 줄이고 충전 시 액화수소의 냉열을 활용하여 열교환 방식 으로 예냉을 수행함으로써 고압가스식 충전소에서

반드시 설치가 필요한 냉동기의 제거가 가능하다.

Table 5는 고압수소 방식과 액화수소 방식의 소 요동력을 보여주는데 액체가압의 효율성, 냉동기 의 삭제 등을 통해 액화수소 방식의 경우 약 1/10 이하의 동력으로 동일한 수소 충전성능을 확보할 수 있음을 보여 준다.

고압압축기의 경우 그 무게 및 가격이 고압펌프 에 비해 약 8배에 이르고 압축기 및 냉동기의 유지 보수를 위한 비용이 충전소 유지 보수비의 상당한 부분을 차지하는 것을 고려할 때 하이리움산업이 제시하는 액화수소 방식의 수소 충전소를 적용할 경우 그 초기 투자비 및 유지 보수비용을 획기적으 로 절감함으로써 수소충전소의 보급 및 운영을 확 대하여 수소전기차 보급에 기여할 것으로 기대된다.

Figure 19은 하이리움산업이 개발한 시간당 4대 의 연속충전이 가능한 이동형 수소스테이션으로 서 동일한 성능의 압축수소 방식의 경우 25 ton 이 상의 중량이 필요한데 비해 약 5 ton의 중량으로 동일한 성능을 발휘할 수 있으며 그 초기 투자비 역시 30~40% 절감이 가능하다.

Figure 20는 수소에너지 보급을 선도하고 있는

Figure 16. 고압수소 충전방식.

Figure 17. 액화수소 충전방식(Iwatani).

고압수소방식 액화수소방식

가압동력(kW) 100~120 11

냉동기동력(kW) 40 -

기화기팬 동력(kW) - 2.1

합계(kW) 140~160 13

Table 5. 고압수소 방식과 액화 수소 방식의 소요 동력

(25 kg/h급)

Figure 18. 액화수소 충전방식(하이리움산업).

(9)

일본에서의 고압수소와 액화수소의 판매량을 보 여주는 것으로 고압수소가스의 판매량은 감소하 는 반면에 액화수소의 판매량은 증가하고 있는 것 을 볼 수 있는데 이는 액화수소 방식의 효율성과 경제성에 기인하는 것으로 우리나라도 액화수소 방식의 저장, 운송, 소비의 새로운 수소공급체계의 구축 및 이를 위한 제반 규정 및 법규의 정비가 시 급하다 하겠다.

5. 맺음말

본 고에서는 가장 환경 친화적인 에너지원인 수 소의 특성과 그 응용을 위한 제반 기술에 대해 알 아보고 액화수소의 장점 및 그 이용에 대해 소개 하였다. 논의된 내용을 요약하면 다음과 같다.

수소의 이용을 활성화하기 위해 그 저장 및 운 송의 효율화가 필요하며 이를 위해서는 부피, 중 량 효율성 및 안전성에서 우수한 액화수소 방식의 접근이 필요하다.

이를 위해 선진국에서는 이미 활성화된 수소액

화 및 저장기술의 확보가 필요하다.

장시간 체공이 필요한 무인항공기 분야에서 액 화수소 적용이 바람직하며 이를 위한 제반 기술을 개발함으로써 국제 경쟁력을 확보하여야 한다.

친환경차로서 대두되고 있는 수소전기차의 보 급을 위해 수소충전소의 활성화가 필요하며 이를 위해서는 초기 투자비 및 운영비의 획기적인 절감 이 가능한 액화수소 방식 충전소의 보급 확대가 필요하다.

액화수소 방식의 저변 확대를 위해 관련 규정 및 법규의 정비가 시급히 진행되어야 한다.

참 고 문 헌

1. Hydrogen Storage Tech Team Roadmap, July 2017, USDRIVE.

2. Thomas M. Flynn, Cryogenic Engineering, Marcel Dekker, Inc. (1997).

3. Iwatani, エネルギがわる、 水素がえる一水素 エネルギハンドブック, 제4판, 2016년 6월.

Figure 19. 액화방식 이동형 수소 스테이션(하이리움산업).

김 서 영

1988 연세대학교 기계공학과 학사 1990 한국과학기술원 기계공학과

석사

1995 한국과학기술원 기계공학과 박사

1995~1996 Rutgers University, NJ, USA Post Doc.

1996~2016 한국과학기술연구원 선임연구원/ 책임연구원/센터장/연구단장 2014~2015 현대자동차 기술고문 2014~현재 하이리움산업(주) 대표이사

최 동 규

1987 서울대학교 조선공학과 학사 1989 한국과학기술원 기계공학과

석사

1994 한국과학기술원 기계공학과 박사

1992~2000 삼성전자 선임연구원 2000~2005 MSO 정보통신(주) 개발팀장 2006~2018 대우조선해양(주) 상무 2018~현재 하이리움산업(주) 부사장

Figure 20. 일본의 수소 판매량[3].

수치

Figure 4. Linde-Hampton Cycle[2].
Figure 7. Turbo-Brayton Cycle[2].
Table 3. Worldwide Liquid Hydrogen Plants
Figure 13. Phantom Eye (Boeing).
+2

참조

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