국내 연구진이 수소와 천연가스 등 대체에너지를 극저온 상태에서 효율적으로 저장할 수 있는 기술 실증에 성공했다.
한국기계연구원 임형수 책임연구원 연구팀은 고압 상태의 기체를 팽창시켜 온도를 낮추는 원리를 이용해 수소와 천연가스, 공기 등 대체 에너지를 액화 저장할 수 있는 극저온 터보 팽창기를 개발했다.
극저온 상태로 냉각하기 위한 핵심 부품인 임펠러, 무급유 베어링, 축, 케이싱 등을 독자 개발하고 회전 안정, 출력 제어, 단열 설계 기술 등 핵심기술을 확보했으며 제로(Zero) 지구온난화지수(GWP) 냉매인 네온을 상온 조건에서 섭씨 영하 183도 이하로 냉각시키는 데 성공했다.
분당 수만-수십만번까지 회전하는 극저온 터보 팽창기는 대부분 수입에 의존했으나 기술 개발을 통해 국산화 가능성을 마련했다.
기존 개발된 영하 163도급보다 더 낮은 183도급까지 달성했으며 기존 팽창기와 달리 오일 공급 장치를 필요로 하지 않는 무급유 방식으로 구조가 간단하고 크기가 작아 소규모 산업 현장에도 적용할 수 있다.
연구팀은 신기술을 적용해 수소 액화용 팽창기와 천연가스 액화용 팽창기, 공기 액화용 팽창기를 개발했으며 천연가스 액화용 팽창기에 대해서는 관련기업과 상용화 절차를 진행하고 있다.
임형수 책임연구원은 “수소 등을 극저온 상태의 액체로 저장하게 되면 에너지밀도가 대폭 증가해 저장설비 크기를 획기적으로 줄일 수 있다”며 “극저온 터보 팽창기 핵심 기술 개발로 기후변화 대응을 위한 대체 에너지 저장 시스템의 국산화에 기여할 것”이라고 강조했다. (강)