주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
SMK 상세보기

SMK 기본정보

SMK 기본정보
기술명 수소 전기차용 비금속 소재 안전 사용 적합성 평가 기술 개발
개발 배경 및 필요성 ○ 수소전기차용 저장 용기 및 부품 모듈부에 사용되는 비금속 소재
- 비금속 소재는 수소 저장용기, 공급튜브, O-ring 및 각 부품을 연결하는 조인트 등 다양한 부품에 적용되고 있음.
- 고무와 플라스틱 소재는 고압 수소 전기차용 부품 소재로 사용이 가능하며, 가공성과 가격 경쟁력이 우수함.
- 특히, 구모 소재는 우수한 탄성으로 인해 기밀력을 유지할 수 있어 실링제로 널리 사용되고 있음.

○ 비금속 소재 안전 사용 적합성 평가 기술의 필요성
- 현재 수소연료자동차용 비금속 부품 소재에 대한 국제 표준 평가 방법이 제정되어 있지 않음.
- 수소 저장 용기나 수소 공급 튜브를 비롯한 안전성 확보가 시급한 부품은 현행 고압가스법 기준으로 제품 생산함.
- 수소 연료자동차 요소 소재에 대한 안정성 평가 방법, 시험평가 방법 등과 같은 표준화에 대한 연구가 시급함.

○ 수소 적합성 평가를 위한 CHMC-2 논의 사항
- 비금속 소재의 수소 적합성 평가를 위한 6사지 성능 평가 방법 제시하고 있음
- 각 성능 평가 방법 확립을 위해 해결해야 할 문제점들이 있음.
- 가장 먼저 해결해야 할 문제점은 수소 노출 후 시간에 따른 소재별 치수 변형에 따른 평가 방법을 확립하는 것임.

기술 개요 ○ 상업화된 수소 전기차 적용 비금속 소재 분석 및 각 부품별 요구 특성 분석

○ 고압 수소 분위기 하에서의 비금속 실링 및 라이너 소재별 제반 물성 평가를 통한 시험용 배합 표준화 연구

○ 비금속 소재의 안적 적합성 평가를 위한 평가 시험법 개발

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 ○ 수소 전기자동차 구동 환경과 유사한 고압 수소 환경 하에서의 안전 적합성 평가를 위한 제반 물성 평가를 통한 소재별 표준 시험편 배합 및 제조 공정 표준화 제시

○ 고분자 소재의 화학 구조, 충진제의 종류와 함량, 가교 밀도 등 제반 물성 영향 인자와 수소 노출에 따른 제반 물성 간의 상관 관계 연구를 통한 소재 등급 분류 등 체계적인 시험법 제시 수소 전기자동차 구동 환경과 유사한 고압 수소 환경 하에서의 안전 적합성 평가를 위한 제반 물성 평가를 통한 소재별 표준 시험편 배합 및 제조 공정 표준화 제시

○ 고분자 소재의 화학 구조, 충진제의 종류와 함량, 가교 밀도 등 제반 물성 영향 인자와 수소 노출에 따른 제반 물성 간의 상관 관계 연구를 통한 소재 등급 분류 등 체계적인 시험법 제시
기술 경쟁력 ○ 소재별 고압 수소 환경 하에서의 기계적, 물리적 특성 변화에 대한 D/B 기반 신뢰성이 확보된 수소 자동차용 비금속 소재 국산화 및 원천 기술 확보
경제적 효과 ○ 안전성, 신뢰성 높은 수소 산업 인프라 구축

○ 수소 자동차용 비금속 소재, 부품에 대한 경쟁력 확보 및 해외 시장 점유율 확대

○ 수소 인프라 활성화에 따른 신규 일자리 창출

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 ○ Sealing 소재
국내 0.2조 ('24년 10만대 추정) -> 글로벌 12조 ('40년 620만대 추정)

○ Liner 소재 [국내]
2020년 697억원, 2022년 1,726억원, 2025년 2,958억원, 2030년 7,181억원 추정
응용분야(수요처) ○ 수소 자동차 및 수소 스테이션용 수소 저장 용기, 밸브, 호스, 가스켓 등 고분자 소재 부품, 제품 적용

○ 수소 버스, 수소 선박, 수소 드론 등 수소 활용 차세대 운송기기 내의 소재, 부품으로의 다양한 용도 전개 가능

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황
1 고압 및 저온 수소 가스 분위기 하에서의 내구성이 우수한 EPDM 고무 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 10-2020-0162363 출원
2 고압 수소 가스 분위기 하에서의 내구성이 우수한 이온기 함유 EPDM 고무 가스켓 조성물 및 이를 이용한 가스켓의 제조방법 10-2020-0162356 출원

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 충진제의 종류, 함량 및 가교 시스템에 따른 EPDM 고무의 수소 노출 (93.5MPa, 상온, 24시간)에 따른 물성 연구 결과 [부피변화율 1% 내외]
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 교통물류연구
과제명 수소연료전지 자동차용 수소부품 모듈부 실링소재 평가법 개발
총연구기간 2021-01-01 ~ 2021-12-31
총연구비 370,000,000원

목록

  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기