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  • 한국기계연구원, 수소 모빌리티 이끌어 갈 수소 엔진 핵심기술 개발

    2021.12.15
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    한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연)이 미래 수소 기반 모빌리티 사회를 앞당기는 수소 엔진 핵심기술을 개발했다.기계연 환경시스템연구본부 그린동력연구실 최영 실장 연구팀은 드론 구동을 위한 5㎾급 소형 수소 엔진을 개발했다고 밝혔다.국내에서 무인이동체 전력원으로 사용할 수 있는 소형 수소 엔진을 개발한 것은 이번이 처음이다. 현재 드론과 같은 무인이동체 전력원은 대부분 배터리를 사용하고 있는데, 최근 장기 체공을 위해 가솔린 엔진 하이브리드 시스템, 수소 연료전지 시스템 등 다양한 시도가 이어지고 있다.연구팀은 소형 엔진 내 수소 연료의 공급 방식을 직접분사방식으로 적용하고, 점화 및 분사 등 엔진 파라미터에 대한 최적화를 수행했다.이번에 개발한 소형 수소 엔진은 최대 7㎾ 이상의 출력을 달성했으며, 파워팩 모듈 개발을 위해 제작한 발전기 및 정류기는 5㎾ 이상의 출력을 확보했다. 이는 시중의 20~30㎏급 산업용 드론을 띄울 수 있는 정도의 출력이다.5㎾급 소형 수소 엔진 시작품(왼쪽)과 소형 발전기 및 정류기를 엔진 축에 연결하여 전력을 생산할 수 있는 컨셉의 파워팩 시작품 (사진 제공: 한국기계연구원)▲ 5㎾급 소형 수소 엔진 시작품(왼쪽)과 소형 발전기 및 정류기를 엔진 축에 연결하여 전력을 생산할 수 있는 컨셉의 파워팩 시작품 (사진 제공: 한국기계연구원)수소 연료는 무게당 에너지밀도가 가솔린보다 2.8배 높아 가솔린 엔진을 적용한 드론보다 비행시간을 더욱 증가시킬 수 있다. 탄소를 배출하지 않는 친환경 무탄소 기술이라는 점도 눈길을 끈다.향후 소형 수소 엔진의 신뢰성 확보를 위한 연구와 더불어 엔진에 발전기를 결합한 파워팩 모듈 개발 추가 연구를 통해 산업용 드론의 비행시간 증가와 임무 범위 확대 등에 적용할 전망이다. 또한, 배송 로봇과 같은 무인이동체의 전력원으로도 널리 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.최영 실장은 “소형 수소 엔진 개발을 바탕으로 다가올 탄소중립 사회에 대응할 수 있는 기술을 선제적으로 확보했다는 데 의의가 있다”며 “수소 엔진 기술이 적용될 수 있는 분야를 확장시켜 수소 사회를 좀 더 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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  • 생기원-태성환경, 친환경 스마트플랫폼 구축 위한 MOU 체결

    2021.12.15
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    한국생산기술연구원(원장 이낙규, 이하 생기원)은 26일, 울산 강소기업 태성환경연구소(회장 윤기열, 이하 태성환경)와 친환경 스마트플랫폼 구축 협력을 통해 탄소중립 등 주요 환경기술 개발과 고도화에 힘을 모으기로 하고 업무협약을 체결했다.태성환경 본사(울주군 온산읍)에서 열린 이날 행사에는 협약기관 대표인 이낙규 생기원장과 윤기열 태성환경 회장을 비롯해 생기원 이만식 울산본부장, 이언성 기술사업화실장, 태성환경 김석만 대표이사 등 관계자 15여명이 참석했다.이번 협약을 계기로, 생기원 울산본부는 보유한 산업환경 청정화 요소기술을 악취 저감 전문기업 ㈜태성환경에 이전하여 현장 실증과 사업화를 촉진하겠다는 구상이다.양 기관의 기술협력은 생기원 울산본부가 이전한 산업환경 청정화 기술을 태성환경 내 테스트베드에서 스케일업 및 실증한 뒤, ICT 및 드론 기술이 적용된 제품을 출시하는 방식으로 이뤄진다.이를 위해, 생기원은 2023년도까지 국가공동연구과제를 수행하면서 ‘마이크로버블 생성메커니즘을 활용한 대기오염물질 동시저감기술’과 ‘플라즈마 시스템 적용을 통한 난용성 악취물질 저감기술’을 지원한다.한편, 태성환경에서는 지원받은 기술 2건을 실증할 수 있는 테스트베드를 자체 구축해 스케일업 연구를 공동 수행하고, 울산 관내에서 실증연구 및 사업화까지 추진한다.아울러 탄소중립, 미세먼지, 악취저감, 감염병예방이라는 4가지 상호협력 어젠다를 함께 도출해 공동연구도 지속적으로 기획·추진할 계획이다.이 같은 기술협력의 기반이 다지는 이번 행사는 크게 업무협약식과 기술이전 세레모니 총 2부로 나뉘어 1시간에 걸쳐 진행됐다.1부 업무협약식에서는 태성환경이 상호협력 어젠다 추진을 위한 협력방안을 발표한 뒤 협약서 서명이 이뤄졌다. 이어, 2부에서는 생기원이 이전기술 2건에 대해 소개한 후 기술이전합의서가 체결됐다.첫 번째 이전 기술은 조형태 선임연구원이 행안부 시민체감 연구과제로 수행 중인 ‘마이크로버블 혼합가스 정화장치 및 이를 이용한 혼합가스의 정화방법’이다. 기존 기술의 경우, 혼합가스 중 특정물질 제거를 위해 각각의 요소기술이 필요한 반면, 마이크로버블 정화장치는 미세먼지, 황산화물, 질소산화물, 암모니아 등을 단일 기술로 동시에 처리 가능하단 장점이 있다.두 번째 이전 기술인 ‘플라즈마를 이용한 산업악취 제거 기술’은 물에 잘 녹지 않는 난용성 악취물질을 전력을 적게 소모하는 자체개발 플라즈마 시스템을 통해 처리효율을 높이는 기술로, 향후 석유화학공장까지 적용 대상을 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.협약식에 참석한 생기원 이낙규 원장은 “깨끗한 대기질 구현과 온실가스, 미세먼지, 악취저감은 산업수도 울산 시민과 근로자들의 오랜 염원”이라며, “향후 태성환경과 함께 친환경 스마트플랫폼을 구축해 시민사회가 요구하는 환경기술을 시장에 적시 공급할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

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