초록 ▼

1. 연구개발 목표
□ 최종 연구 목표
◦ 수소경제 활성화에 따른 대용량 수소의 효율적 공급이 가능한 액체수소 공급시스템 핵심 기자재 기술 개발 및 실증
- 액체수소 기반 대용량 수소공급 시스템 설계 및 안전기술
․ 액체수소 기반 고압 기체수소 공급시스템 설계 기술 개발
․ 수소모빌리티의 액체수소 연료공급 시스템 (LH2 FGSS : Liquid Hydrogen Fuel Supply System) 설계 기술
․ 액체수소 기반 수소공급 시스템 안전 및 인증 기준 패키지
- 액체수소 기반 대용량 수

1. 연구개발 목표
□ 최종 연구 목표
◦ 수소경제 활성화에 따른 대용량 수소의 효율적 공급이 가능한 액체수소 공급시스템 핵심 기자재 기술 개발 및 실증
- 액체수소 기반 대용량 수소공급 시스템 설계 및 안전기술
․ 액체수소 기반 고압 기체수소 공급시스템 설계 기술 개발
․ 수소모빌리티의 액체수소 연료공급 시스템 (LH2 FGSS : Liquid Hydrogen Fuel Supply System) 설계 기술
․ 액체수소 기반 수소공급 시스템 안전 및 인증 기준 패키지
- 액체수소 기반 대용량 수소공급 시스템용 기자재 국내산업 육성을 위한 핵심 기술 개발
․ Zero Boil-off 액체수소 저장탱크 개발
․ 극저온 액체수소 가압시스템 개발
․ 극저온 액체수소 기화기 개발
․ 초고압 기체수소 안전 밸브 개발
- 액체수소 공급 핵심기자재 성능평가 시스템 구축 및 실증
□ 연차별 연구 목표

2. 내용 및 결과
가. 액체수소 기반 고압기체수소 공급시스템 개발
◦ 시스템 기존 공정 분석
- 안전 측면과 소비자의 요구를 만족하기 위해 수소충전소에 요구되는 사항들을 SAE J2601 Protocol에서 규정하고 있으며 주요내용은 수소충전소의 안전과 상용화 측면에서 5분 이내의 충전시간, 수소탱크 성능저하 방지를 위한 충전 시 수소탱크의 온도 제어를 요구하고 있음 (900bar에서 저압의 수소탱크로 충전 시 수소의 J-T effect로 인해 수소탱크의 최대 온도를 85℃로 제한하고 있음)
- 수소탱크 온도조절을 위해 수소공급 시 Precooling을 통한 온도제어를 실시
- 기존의 충전소들(기체수소 및 액체수소 저장 충전소 포함)은 Precooling을 위해 별도의 Chiller를 설치하고 있음
- 액체수소 충전의 경우 Precooling을 위한 기존의 Chiller를 제거하여 냉열을 활용한 고압기체수소 공급시스템 개념이 가능
- 고압기체수소 공급을 위한 수소충전소 및 액체수소 펌프 성능평가 관련 시험규격 분석
- 극저온 왕복동 펌프는 EIGA Doc. 159에 의해 상세히 규정되어 있으나, 수소/헬륨은 극저온 유체 중에서도 특유의 낮은 온도로 규격에 포함되지 않으나 관련 시험규격 분석결과 EIGA Doc. 159, EIGA Doc. 06, ISO 24490 분석함
- 현재 고압 액체수소 공급시스템에 대한 규정은 없는 상태로 LNG를 이용한 CLNG 충전소 규정인 ISO 16924와 액체수소를 저장/운용에 필요한 안전거리 결정 등에 대해 기본설계 및 상세설계 적용할 예정

(출처 : 본문 : 1. 연구개발 목표 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 1. 연구개발 목표 ... 2
• 2. 내용 및 결과 ... 4
• 가. 액체수소 기반 고압기체수소 공급시스템 개발 ... 4
• 나. 액체수소 연료공급시스템(LH2 FGSS) 개발 ... 9
• 다. Zero Boil-off (ZBO) 액체수소 저장탱크 개발 ... 18
• 라. 왕복동 플런저 펌프의 다이나믹 고압 씰링 메카니즘 개발 (20K, 1,000 bar) ... 22
• 마. 극저온 액체수소 기화기 개발 ... 29
• 바. 초고압 기체수소 안전 밸브 개발 (작동유체 수소, 압력 1,000 bar, 블로우다운 7% 이하) ... 33
• 사. 액체수소 공급 핵심기자재 성능평가 시스템 구축 및 실증 ... 37
• 3. 연구개발 목표의 달성도 ... 41
• 가. 최종 연구목표 대비 진척도 ... 41
• 나. 정성적 성과 ... 42
• 다. 기술적 성과 ... 45
• 라. 정량적 성과 ... 46
• 4. 세부 연구성과 ... 47
• 가. 논문 게재 성과 ... 47
• 나. 지식재산권 성과 ... 47
• 다. 소프트웨어 성과 ... 47
• 라. 기술료 징수 현황 ... 48
• 마. 학술회의 개최 성과 ... 48
• 바. 경제·사회 파급효과 ... 48
• 사. 기타 (국내외 학회발표) ... 48
• 5. 구매금액이 3천만 원 이상인 연구시설·장비 구매 현황 ... 49
• 6. 연구비 집행 실적 ... 49
• 7. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 50
• 8. 당해 연도 연구수행 중 주요 연구변경 사항 ... 50
• 9. 그 밖에 건의하고 싶은 사항 ... 50
• 10. 참고 문헌 ... 51
• 끝페이지 ... 52