유량계교정

[KRISS 연구성과] 수소 유량 현장교정 시스템

전 세계적으로 기후 위기 대응을 위한 에너지 전환이 가속화되면서, 우리나라도 2040년까지 수소 경제 활성화를 목표로 하는 로드맵을 추진하고 있습니다. 수소차는 수소와 산소의 화학 반응으로 생성된 전기를 동력으로 사용하며, 오직 물만을 배출하는 혁신적인 친환경 이동 수단입니다. 수소차의 보급이 늘어나고 수소 충전소가 전국적으로 확충됨에 따라 투명하고 공정한 수소 상거래 질서를 확립하는 것이 매우 중요한 과제로 떠오르고 있습니다. 이에 한국표준과학연구원은 국가 질량 표준 기술을 바탕으로 한 수소 유량 현장 교정 시스템을 구축하여 신뢰할 수 있는 에너지 거래 환경을 조성하고자 합니다. 현재 수소 충전 과정에서는 수소 충전소의 유량계가 측정한 양과 수소차 탱크의 온도 및 압력을 토대로 산출한 값이 서로 일치하지 않는 문제가 빈번하게 발생하고 있습니다. 이는 좁은 공간에 많은 수소를 채우기 위해 700바 이상의 고압과 영하 40도의 극저온이라는 매우 가혹한 환경을 유지해야 하므로 정밀한 유량 측정이 까다롭기 때문입니다. 기존에는 상온의 물을 이용해 유량계를 교정해 왔으나, 이는 실제 수소 충전 환경을 온전히 반영하지 못해 신뢰성에 한계가 있었습니다. 이를 해결하기 위해 개발된 새로운 시스템은 정밀 저울을 이용해 충전된 질량을 직접 측정함으로써 실제와 동일한 환경에서 교정의 정확도를 높였습니다. 이 시스템은 이동형으로 제작되어 전국의 수소 충전소를 직접 방문해 현장 주입 조건에서 유량계를 즉각적으로 교정할 수 있다는 혁신적인 장점을 갖추고 있습니다. 이미 질소를 이용한 모의 실험을 통해 저울과 유량계의 적산 질량 데이터에 대한 정밀한 측정 성능을 검증하였으며, 향후 관련 규제가 완화되는 대로 실제 수소를 활용한 실증 실험을 이어갈 예정입니다. 고압 및 저온 상태의 수소 유량을 교정하는 기술은 전 세계적으로도 아직 초기 단계인 만큼, 한국표준과학연구원의 이번 기술 확보는 우리나라가 미래 수소 산업의 국제 표준을 선점하고 글로벌 수소 경제 활성화를 주도하는 데 핵심적인 밑거름이 될 것입니다.