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피케이밸브앤엔지니어링, 국내 최초 액화수소용 밸브 개발

액화 상태 안정적으로 유지하는 고난도 기술력 기반

2022-09-26 10:15

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[뉴스토마토 이범종 기자] STX 종속회사인 산업용 밸브 전문 기업 #피케이밸브앤엔지니어링이 국내 최초로 액화수소용 밸브를 개발했다고 26일 밝혔다.
 
피케이밸브가 개발한 ‘액화수소용 3인치 글로브 밸브’는 영하 253℃ 환경의 액화수소 저장 용기에 바로 적용할 수 있는 316L 스테인리스 스틸 단조로 제작됐다.
 
STX 종속회사 피케이밸브가 국내 최초 개발한 ‘액화수소용 3인치 글로브 밸브’. 사진 속 밸브는 전시용으로, MLI(다층박막단열재)를 감싸고 있는 자켓 앞부분을 열어둔 상태. (사진=STX)
 
피케이밸브는 "열 전달에 대한 연구에서부터 콘셉트 설계, 단열 성능 확보를 위한 장치 설계, 열전달 시뮬레이션, 시제품 생산 및 성능 테스트 등 약 3년 간의 연구개발을 거쳐 완성됐다"고 설명했다.
 
액화수소용 밸브는 수소 분야 인증기관인 독일 TUV의 초저온(-196℃) 시험을 마쳤다. 유체 누설과 차단 정도를 점검하는 셸 테스트(Shell test)와 시트 테스트(Seat test)에서 모두 허용치보다 낮은 제로 상태(Zero leakage)로 합격했다.
 
수소는 영하 253℃의 극저온에서 액화한다. 그 이상의 온도에서는 지속적으로 기화된다. 따라서 액화수소용 밸브는 기화 가스 발생을 최소화해 액화수소를 안정적으로 유지하는 기술력이 핵심이다. 국내에서는 현재 수입산만 사용되고 있다.
 
피케이밸브는 자체 기술력을 통해 대류, 복사, 전도 등 열전달을 차단하는 설계를 진행했다. 밸브 외부에 자켓을 설치해 고진공을 유지할 수 있는 구조를 만들고 MLI(Multi-Layer Insulation·다층박막단열재)의 두께 등을 최적의 상태로 구현했다.
 
피케이밸브는 이 액화수소용 3인치 글로브 밸브를 국내 최초 액화수소 전문 기업인 하이리움 산업에 납품했다. 하이리움 산업은 현재 미국에 공급할 액화수소 저장용 탱크를 제작하고 있다. 피케이밸브가 개발한 밸브는 해당 탱크를 비롯해 미국의 액화수소 충전소 등에 설치될 예정이다. 피케이밸브는 내년 초 미국에서 탱크 실증 시험을 마친 후 국내외 사업을 본격화할 방침이다.
 
전영찬 피케이밸브앤엔지니어링 대표는 “수소는 친환경 미래 에너지로 각광받으며 국내외 수요가 증가하고 있지만, 국내에서 액체 수소는 기체 수소와 달리 인프라가 많이 부족한 상황”이라며 “피케이밸브는 대륙 간 및 육상 수송에 필수적인 액화수소 시장에 선제적으로 대응하기 위해 액화수소용 밸브를 국내 최초로 선보이게 됐다”고 말했다. 이어 “대용량 저장 설비에 적용한 기술력을 토대로, 초저온 국제표준 컨테이너(ISO 컨테이너), 수소연료전지 선박과 자동차 등 관련 산업군으로 사업 범위를 확장하며 액화수소 인프라 보급에 박차를 가할 것”이라고 덧붙였다.
 
이범종 기자 smile@etomato.com
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