한국표준과학연구원(원장 박현민, KRISS)이 수소 유량 현장교정시스템 기술이전을 통해 수소 정량 충전 신뢰 구축에 나선다.

KRISS는 지난 5월 14일 강웅 책임연구원팀이 개발한 수소 유량 교정시스템 제작기술을 고정밀급 압력교정기·압력측정기 생산 업체인 (주)피디케이에 성공적으로 기술이전 했다고 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.

현재 수소충전소에서는 충전기 내의 유량계가 계량하는 수소기체의 질량 값에 의해 금액이 부과된다. 하지만 수소는 석유 등과 달리 고압(700bar)·저온(영하 40 ℃)의 가혹 조건에 놓여 있어 유량 측정이 매우 어렵고 결과가 불확실했다. 이로 인해 급속히 성장하고 있는 수소에너지 산업에 반해 수소 충전량 계량기술이 투명성을 확보하지 못했다.

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

이에 KRISS 강웅 책임연구원팀은 충전소에서 수소가 차량에 주입되는 방식처럼 수소유량계를 검증할 수 있는 수소 유량 현장교정시스템을 개발했다. 시스템의 저장탱크에 고압·저온 조건으로 수소기체를 충전하고 수소기체의 질량을 국가측정표준으로부터 소급된 정밀저울로 측정하면 유량계의 정확도를 평가할 수 있다.

연구팀은 현재 실험실에서 해당 시스템으로 시중의 수소유량계를 평가하고 있다. 이번 기술은 유량계가 설치된 수소충전기뿐만 아니라 개별적인 유량계까지도 함께 평가할 수 있다.

현재 국내 법규상으로는 수소를 수소차 이외의 다른 곳에 충전할 수 없다. 이에 연구팀은 고압의 질소기체를 활용해 실험했다.

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

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