국내 최초로 영하 183℃ 이하급 극저온 터보 팽창기를 개발하는데 성공했다.. 수소, 천연가스 등 대체 에너지를 극저온 상태에서 효율적으로 저장할 수 있는 핵심기술의 국산화로 평가된다.
한국기계연구원(원장 류석현)은 수소와 천연가스 등 대체에너지를 극저온 상태에서 효율적으로 저장할 수 있는 기술 실증에 성공했다고 14일 밝혔다.
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 확보했다.
이를 활용해 '제로(Zero) 지구온난화지수(GWP)' 냉매인 네온을 상온 조건에서 영하 183도 이하로 냉각시키는 데 성공했다.
분당 수만~수십만번까지 회전하는 극저온 터보 팽창기는 대부분 수입에 의존해 왔으나, 이번 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 이 기술을 적용해 수소 액화용 팽창기와 천연가스 액화용 팽창기, 공기 액화용 팽창기를 개발했으며, 이 중 천연가스 액화용 팽창기에 대해서는 기업과 상용화 절차를 진행 중이다.
임형수 책임연구원은 "수소 등을 극저온 상태의 액체로 저장하게 되면 에너지 밀도가 대폭 증가해 저장 설비 크기를 획기적으로 줄일 수 있다"며 "극저온 터보 팽창기 핵심 기술 개발로 기후변화 대응을 위한 대체 에너지 저장 시스템의 국산화에 기여할 것"이라고 말했다.