프로젝트 소개
본 과제는 도시철도에서 발생하는 잉여 전력을 활용하여 수소전기차에 필요한 수소를 생산하는 요소 기술을 개발하고 이를 검증하는 연구임. 이는 도시철도 인프라를 활용한 친환경 수소 에너지 생산 및 보급 확대를 목표로 함.
연구 목표는 도시철도 연계 수소전기차용 수소 생산 시스템을 개발하는 것임. 특히, 고압 수전해 시스템과 메탄 리포머를 기반으로 일일 60kg, 40bar급 수소 생산 스택을 설계하고 성능을 평가하며, 도시철도 현장 설치 관련 안전 기준안을 도출하는 데 중점을 둠. 핵심 연구 내용은 고압 수전해 셀 설계 및 공정 해석, 수전해 시스템 제어 알고리즘 설계, 60kg/d 40bar 고압 스택 제작 및 성능 테스트임. 또한 상용화 메탄 리포머 수소 생산 시스템 설계 및 제작, 도시철도 현장 수소 생산·저장·충전 시스템의 위험인자 검토 및 안전성 평가를 포함함. 기대 효과로는 도시철도 잉여전력을 활용한 경제성 있는 수소 생산·충전 설비의 확대를 통해 수소 모빌리티 확산에 기여함. 고압 수전해 시스템 실증 데이터를 확보하고 HILS(Hardware in the loop simulation) 기술을 적용하여 고효율 운전 및 안전 진단, 내구성 향상 연구에 활용 가능함. 또한, 국내 최초 도시철도 현장 수소 생산·저장·충전 시스템 관련 기준(안) 마련을 통해 법·제도 개선에 중요한 기반을 제공할 것으로 예상됨.