[첨단 헬로티]

한국표준과학연구원(이하 KRISS)은 강웅 책임연구원팀이 개발한 수소 유량 교정시스템 제작기술을 ‘피디케이’에 성공적으로 기술이전 했다고 5월 14일 밝혔다.

수소 유량 교정시스템은 수소충전소에서 정량의 수소가 충전될 수 있도록 유량계를 검증하는 기술이다. 해당 연구 기술은 국내 및 PCT 특허 2건이 출원됐으며, 향후 수소 상거래의 신뢰도 증진 및 수소차 시장 확대에 도움이 될 것으로 기대된다.

▲KRISS 박현민 원장(왼쪽), 피디케이 한무필 대표(오른쪽)가 협약식을 체결하고 있다.

현재 수소충전소에서는 충전기 내의 유량계가 계량하는 수소기체의 질량값에 의해 금액이 부과된다. 그러나 수소는 석유 등과 달리 고압(700 기압) 및 저온(영하 40 ℃)의 가혹 조건에 놓여 있어 유량 측정이 매우 어렵고 결과가 불확실했다. 급속히 성장하고 있는 수소에너지 산업에 반해 수소 충전량 계량기술이 투명성을 확보하지 못한 것이다.

2018년 개정된 국제법정계량기구(OIML)의 규정에서는 수소유량계의 최대 허용오차를 1.5% ~ 2.0%로 정하고 있다. 하지만 현재 국내 충전소에서 사용하는 코리올리 유량계는 교정 시 상압·상온에서 액체인 물을 이용한다. 정확도 검증과 향상을 위한 교정이 실제와 전혀 다른 조건에서 이루어져 오차가 얼마인지조차 파악하기 어렵다.

KRISS 강웅 책임연구원팀이 개발한 수소 유량 현장교정시스템은 저장탱크에 고압·저온 조건으로 수소기체를 충전하고, 수소기체의 질량을 국가측정표준으로부터 소급된 정밀저울로 측정하면 유량계의 정확도를 평가할 수 있다.

▲수소 유량 현장교정시스템의 개념도

KRISS와 기술이전을 체결한 피디케이는 압력 분야 전문회사로 고정밀급 압력교정기·압력측정기를 생산하고, 교정 및 생산시스템 개발에 주력하는 국내 강소기업이다. 1994년 설립한 회사로 꾸준한 연구개발을 통해 압력장비의 국산화, 해외 수출시장 개척에 앞장서고 있다.

▲코리올리식 유량계. 코리올리힘(Coriolis force)의 원리를 이용, 일정하게 진동하고 있는 배관에 흐르는 유체의 질량유량에 따라 배관의 비틀림현상이 비례하게 발생하는 방식으로 질량 유량을 측정하는 유량계.

KRISS 강웅 책임연구원은 “지금까지는 소비자가 수소 충전을 위해 일정 금액을 지불해도 진짜 그만큼 충전됐는지 의심이 가는 상황이었다”라며 “이번 기술을 통해 교정이 이루어지면 소비자와 수소충전소, 수소차 생산자에 이르는 연결고리에 높은 신뢰가 구축될 것”이라고 말했다.

피디케이 한무필 대표는 “수소 유량 교정시스템의 상용화 구축이 1차 목표이며, 이후 수소 유량 교정시스템 기술을 활용해 시스템의 소형화, 수소 유량계 국산화 개발, 수소 압력센서 국산화 개발 등 다양한 사업 분야에 활용할 계획”이라고 밝혔다.