수소 연료전지 트램용 수소저장용기 기술기준 개발

초록

지구 대기의 온실가스 함유량 증가에 의한 지구 온난화와 잦은 이상기후 발생은 인류의 생존을 위협하는 단계로 접어들고 있다. 이에 대한 대책의 하나로 교통 분야에서는 수소 연료전지 자동차와 열차가 개발되고 있으며 일부 국가에서는 실용화 단계에 있다. 본 연구에서는 국내외 수소가스 저장용기 관련 기술기준을 수집 및 분석하여 수소 연료전지 트램용 수소가스 저장용기의 재질, 장착 방법, 안전밸브, 충전구 등에 대한 설계기준과 수소가스 저장용기의 시험방법을 제시하였다. 수소가스 저장용기는 Type-3이나 Type-4 형식으로 하여 사용 최고압력에서 4,000회 이상 충전이 가능하도록 설계되어야 한다. 저장용기 고정장치는 차량의 운행 중 저장용기가 탈락하지 않도록 충분한 강도를 가져야 하고, 저장용기 고정장치는 각각의 용기를 2개소 이상 고정하고 용기의 분리가 가능한 구조여야 한다. 안전밸브는 온도감응식 압력방출로 화재 시 폭발을 방지할 수 있어야 한다. 수소스 충전구는 충전 시의 최대압력과 충전 후의 최고 충전압력에서 가스가 누출되지 않고 견딜 수 있는 구조여야 하며, 노출된 전기단자 및 전기개폐기와 20 cm 이상의 간격을 유지하여 부착하여야 한다. 수소가스 저장용기에 적용되는 시험은 재료시험, 파열시험, 상온 압력반복시험, 파열전 누출시험, 화염노출시험, 충격시험, 환경시험, 결함시험, 가속응력 파열시험, 극한온도 압력반복시험, 낙하시험, 투과성시험, 기밀시험, 보스 토크시험, 수소가스 반복가압시험이 있다.