[공학저널 김하늬 기자] 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 수소에너지를 저장하기 위한 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 수소에너지는 외부 요인에 영향을 받는 태양광과 풍력에 비해 안정적인 에너지원으로 평가받고 있지만, 이를 저장하고 운반하는 기술이 필요했다. 최근에는 국내외 산업 전반에서 수소 저장·운송 기술개발이 활발히 이루어지고 있어 수소에너지의 활용에 대한 기대가 커지고 있다.
국내에서는 탄소섬유 복합소재 기술, 비금속 라이너 기술, 복합소재 고압 용기 설계 기술, 복합소재 고압 용기 생산 기술, 시험 평가 기술과 같은 핵심기술을 기반으로 2014년 세계 최초로 차량용 Type 4 수소연료 용기 양산화에 성공한 일진하이솔루스㈜가 주목받고 있다.
Type 4(복합소재) 수소연료 용기는 탄소섬유 복합재와 비금속 재질을 사용해 기존 Type 1 용기 대비 무게를 3분의 1로 줄였으며, 최대 700bar의 압력을 견딜 수 있도록 설계해 고온, 충격 등 극한 조건에서도 터지지 않는 높은 신뢰성과 안전성을 자랑한다.
이를 바탕으로 일진하이솔루스는 지난 2018년부터 세계 1위 FCEV인 넥쏘에 적용되는 모든 수소연료 용기를 공급해 왔으며, 이러한 우수한 차량용 수소용기 제조 기술력을 통해 지난 2021년 9월 국내 최초로 Type 4 튜브 트레일러용 용기 KGS(국내), ISO(글로벌) 인증을 취득해 화제를 모았다.
모빌리티용 수소연료저장시스템 및 수소 저장 용기 전문 기업 일진하이솔루스는 지난 20년간 Type 4 용기에만 집중하며 축적된 기술력을 기반으로 세계에서 가장 많은 차량용 수소용기를 제조하고 판매하는 기업으로 손꼽히고 있다.
차량용 Type 4 수소연료 용기를 통해 현대자동차 및 유럽의 OEM 등 유수의 기업과 협업을 수행하고 있으며, 이외에도 국내 최초 450bar 튜브 트레일러의 높은 기준을 만족하는 제품 개발을 위해 전 세계 최고 수준의 수소 부품 기업과 협업해 부품을 개발·적용한 사례도 보유하고 있다.
특히 최근 일진하이솔루스는 기존에 보유하고 있는 고압 용기 분야뿐만 아니라, 액체수소 모빌리티용 연료저장 및 연료공급시스템에 대한 연구개발을 통해 수소 저장·활용을 위한 모든 솔루션을 제공할 수 있는 Total Solution Provider로 발돋움하고 있다.
일진하이솔루스 액화수소팀 이희주 팀장(사진)은 “현재 소형 액체수소 모빌리티용 연료저장 모듈 설계/생산 기술과 control system 핵심기술 개발, 상용차 액체수소 모빌리티 과냉각 액체수소 연료저장 모듈 기술개발·사업화를 진행 중”이라며 “신기술을 반영한 과냉각(sub-cooled) 액체수소 연료탱크, 연료 가스공급시스템, 연료공급제어시스템 등 액체수소 상용차 핵심 부품과 극저온 장치 원천기술을 확보할 예정”이라고 말했다.
최근에는 독일의 린데와 다임러 트럭의 협력으로 1,000km 이상 주행과 10분 내외의 짧은 시간에 충전이 가능한 신규 액체수소 충전프로토콜을 개발하고, 이를 적용한 액체수소 연료탱크가 탑재된 트럭(GenH2) 시제품을 개발해 실증연구를 수행하고 있다.
일진하이솔루스는 수소 밸류체인의 다양한 영역에서 저장·운송·활용 분야의 액체수소 저장 모듈 제공을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 현재 한국기계연구원 액체수소플랜트연구센터와 협업을 통해 연구개발을 수행 중이다.
이 팀장은 “수소 액화플랜트에서 생산되는 액체수소 활용 활성화를 위해 당사가 현재 개발을 추진하고 있는 액체수소 저장·충전 및 중·대형 액체수소 모빌리티용 연료저장시스템 개발 등에 기술자문과 함께 인적교류, 액체수소 공급 등 협력 계획을 수립하고 있다”며 “앞으로 일진하이솔루스 액체수소 관련 개발 제품에서 필요로 하는 대규모 액체수소 공급/활용 협력 의향서도 논의할 계획”이라고 설명했다.
일진하이솔루스는 향후 우수한 고압/액체수소 용기 제조·시스템 구축 기술력을 바탕으로 글로벌 유수의 기업들과 협업을 통해 사업을 확장해 나감으로써, 글로벌 수소 시장을 선도해 나갈 계획이다.
이 팀장은 “규제 샌드박스를 신청해 액체수소를 활용한 모빌리티용 액체수소 연료저장 모듈 개발과 실증연구를 수행할 예정”이라며 “현재 액체수소 관련 국제표준 개정 및 제정 작업[ISO 13985 개정 : 육상 차량용 액체수소 저장시스템, ISO 13984 개정 : 육상 차량용 액체수소 충전프로토콜, ISO 19888-1 제정 : 항공 모빌리티용 액체수소 저장시스템]에 주도적으로 참여해 전 세계에서 통용될 액체수소 상용차 국제표준에 부합하는 신기술 개발을 적극적으로 추진하고 있다”고 전했다.
그는 이어 “당사의 Type 4 수소연료시스템의 기술개발 역량과 경험을 통해 액체수소 모빌리티 연료저장시스템 분야에서 경쟁사 대비 초격차 기술개발을 이어나갈 것”이라며 “이를 기반으로 글로벌 협력 관계의 완성차 기업에서 개발하는 액체수소 상용차에 선제적 적용·맞춤형 개발을 통해 신속한 시장 진입과 해외 진출을 이뤄낼 것”이라고 덧붙였다.
