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SMK 기본정보

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기술명 비금속 소재 사용 적합성 평가 측정 시스템 개발
개발 배경 및 필요성 - 수소전기차용 내압 용기 및 실링 부품에는 비금속 소재가 사용되는데 수소침투에 의한 재료 손상과 파괴가 일어나 안정성에 문제를 일으킬 수 있음
- 수소전기차의 안전성 확보를 위해 관련 부품, 소재에 대한 국내 규격 및 표준 제정이 필요함
- 수소연료전지 자동차 관련 글로벌 표준 및 규격은 미국, 일본, 유럽을 중심으로 제정이 진행 중이며, 표준 주도권 경쟁이 심화되고 있어 국내에서도 주도적인 대응이 필요함
- 비금속 소재의 수소 안전사용 적합성을 평가하고, UN-GTR 13과 같은 국제 규격과 수소재료 안전사용 적합성 평가 표준 (CSA CHMC2)와의 조화를 위해 관련 측정 시스템 개발이 필요함
기술 개요 - 비금속 소재를 고압 수소에 노출시킨 후 꺼내어 방출되는 가스 성분을 분석함
- O-ring의 장기 반복 사용에 따른 내구 성능을 평가함
- 동적 실링 소재의 고압 수소환경에서의 마찰/마모 특성을 평가함
- GC를 이용하여 O-ring의 고압 수소 투과도를 측정함

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 - 연료 전지 스텍에 손상을 줄 수 있는 극미량의 VOC 검출을 위해 액체 질소 냉각 장치를 부착하였으며, 40 ml의 대용량 바이알을 채택함
- 10 ppm HCHO 표준가스와 100 ppm HCOOH 표준가스를 통해 장비 교정
- 저온(-40 ℃), 고압(100 MPa) 수소가스 환경하에서 O-ring의 내구성능을 평가 할 수 있도록 설계
- 12 MPa H2 환경에서 in-situ 마모 평가가 가능함
- GC를 이용하여 고압 수소 투과도의 정밀 측정 가능
기술 경쟁력 - 미국 SNL, 일본 큐슈대에 이어 세계에서 3번째로 저온(-40 ℃), 고압(100 MPa) 수소가스 환경하에서 비금속 소재 사용 적합성 평가 시스템을 구축함
경제적 효과 - 국제 규격과의 동등성 확보로 수출 증대 및 국산화에 기여

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 수소에너지의 보급 확대로 인해 성장성이 매우 큼
응용분야(수요처) - 수소전기차용 저장용기 및 밸브, O-ring 등 실링 소재의 안전성 평가
- 수소스테이션, 수소 버스, 수소 선박, 수소 드론 등 수소 인프라 및 운송 장비에 사용되는 비금속 부품, 소재 평가

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 재료오염도, O-ring 내구성 평가, 실링 소재 동적 마모 평가, O-ring 고압 수소 투과 평가 시스템
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 교통물류연구
과제명 수소연료전지 자동차용 내압용기 및 부품의 금속/비금속 소재 안전사용 적합성 평가기술 개발
총연구기간 2021-01-01 ~ 2021-12-31
총연구비 3,033,000,000원

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