▲ ‘H2 MEET 2024’에서 에너진 이영철 부사장(左)과 표정은 주임(右)이 SSRT 시험장비에 대해 설명하고 있다.

수소전문기업 에너진(대표 황인기, ENERGYN)이 수소가스 환경에서 사용되는 소재에 대해 민감한 정도인 수소취성을 측정하는 장치를 개발해 안전한 수소 산업 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

에너진(주)은 9월 25일부터 27일까지 3일간 킨텍스에서 진행된 ‘H2 MEET 2024’에 참가했다. 이번 전시회에서 에너진은 △수소취성 시험장치(SSRT) △벨로우즈형 수소 압축기 △TYPE1 대용량 수소 저장 용기 △인쇄회로기판형 수소용 열교환기(PCHE) 등을 소개했다.

에너진은 세계에서 일부 기업에서만 성공한 초고압 용기 제조기술인 와이어 와인딩(Wire Winding)기술을 확보하고 있다. 에너진의 고압수소 저장용기는 탄소섬유가 아닌 금속 실린더 외부에 강선을 적층해 감아서 만드는 와이어 와인딩 방식으로 제작해 대용량 압력용기 제작에 유리하고, 용기 내부에 인장응력을 근본적으로 제거해 크랙의 생성, 성장 및 폭발 가능성을 차단했다.

에너진은 전시회에 대용량 고압수소 저장용기 모형을 선보였다. 세계 유일 100MPa, 1000L 이상 저장이 가능한 수소충전소용 대용량 용기는 LBB 및 피로 균열을 방지하는 Pre-stressed 구조로 설계해 폭발 위험성을 원천적으로 방지했고, 적층형 모듈 형식으로 증설이 가능하다.

또 68.9MPa 이상의 초고압 용기제조를 위한 ASME 인증과 KGS AC 111에 의한 한국가스안전공사의 인증을 획득, 국내는 물론 해외시장에서도 파급력이 크다. 에너진의 고압수소 저장용기는 우수한 기술력과 혁신성을 바탕으로 지난 2022년 H2 이노베이션 어워드에서 대상을 수상했다.

에너진은 수소산업과 관련해 소재에 대한 수소 취성을 측정할 수 있는 수소취성 평가용 시험장치도 함께 선보였다. 수소취성이란 수소가 금속 등의 소재에 침투해 취성을 일으키는 현상을 말한다. 수소가스를 대면하는 소재는 수소취성 손상을 동반해 수소에너지 사용 제품에 치명적인 손상을 준다. 이에 안전한 수소 활용을 위해서는 사용환경에서 소재의 충분한 성능 확인이 필요하다.

현재까지 수소취성 평가용 시험장치는 해외 일부 국가의 연구기관에서 실험용으로 제작됐다.국내에서 제작된 시험장치는 설치된 곳이 한정돼 있고 장치의 한계로 인해 원하는 온도에서 시험을 할 수 없는 등의 한계가 있었다. 이에 에너진은 한국가스안전공사(KGS)와 함께 시험장치를 개발했다.

에너진의 수소취성 평가용 저속변형율 인장시험기(SSRT, Slow Strain Rate Test)는 KGS CODE AC1113.8.1 고압수소용 저장탱크·압력용기 소재의 수소취성 평가 프로세스에 따라 소재 적합성을 확인하기 위한 시험 장비다.

SSRT 시험장비는 고압의 수소(100MPa) 분위기에서 시험 가능하도록 베셀과 시험 챔버로 구분돼 있고, 외부 베셀은 이중구조로 내수소취성 및 내압설계의 특징을 갖추고 있다.

베셀 공간은 내경 150mm 이하로 최소화했고, 냉각 시스템은 챔버 내부에 위치하도록 했다. 챔버 내부에 단열 시스템 설치로 냉각공간을 최소화하고 -54 ℃ 저온 유지를 위한 냉각 속도를 높여 냉각 효과를 극대화 했다. 또한 클로져가 에어실린더로 구동되는 클러치 잠금 구조로 설계 했다.

에너진의 SSRT 시험장비는 고압 수소 환경에 특화된 에너진의 기밀설계기술 적용돼 올해 ‘H2 이노베이션 어워드’의 수소 활용부문에서 우수상으로 선정됐다.

에너진 이영철 부사장은 “에너진은 차별화된 기술력을 바탕으로 수소용 열교환기, 고압 수소저장 압력용기 및 벨로우즈형 수소압축기, 수소취성 시험장비 등을 개발했다. 앞으로도 지속적인 연구개발을 통해 회사가 수소산업과 관련한 제품의 국산화로 수소경제를 선도할 수 있도록 노력할 것”이라고 전했다.