프로젝트 소개
본 과제는 수소충전소와 수소선박 등에 사용되는 극저온 밸브에서 가스나 액체가 새는 문제를 막기 위한 설계 및 시험 기술을 개발하는 연구임. 극저온에서는 밸브 부품이 수축하고 접촉 상태가 달라져 누설이 발생하기 쉬우므로, 별도의 탄성지지 부품 없이도 밀폐 가능한 탄성 메탈실 개발이 핵심임.
연구 목표는 FPP(Fluid Pressure Penetration)와 PPLM(Pressure Penetration Loading Method)을 활용하여 유체압력과 시트 강성을 함께 고려한 누설방지 설계 기술을 확보하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 Metal-to-metal 시트 접촉부의 FPP 모델 개발, Pressure-stiffness effect 및 Stick-Slip 현상 분석, APDL 기반 시트 형상 최적설계 플랫폼 구축, 표면조도와 누설의 상관관계 실험 및 극저온 누설시험(BS 6755, BS 6364) 수행임. 또한 105MPa 급 수소충전소용 버터플라이 밸브의 Leakage Rate 기준 충족 여부 검증이 포함됨. 기대 효과는 수소충전소·수소차·수소선박용 밸브와 피팅의 신뢰성 향상, 관련 중소기업 기술 수준 제고, LNG 선박 등 친환경 연료 분야로의 누설방지 설계 기술 확산임.