가스안전公, 가스제품 제조기술 중소기업 이전
최근 초고압 복합재 용기의 제작 및 안전성평가 기술의 중요성이 대두됨에 따라 가스안전공사는 2014년 10월부터 2년 동안 'Bi-fuel 승용차용 하이브리드 섬유 보강 Type4 일체형 CNG 압력용기(50L급) 개발' 연구를 진행했다.
그 결과 초고압 복합재 용기의 구조해석이 가능해지고, 안전성 평가 장비 구축 기술을 확보하게 됐다.이에 관련 중소기업에 기술을 이전해 기술개발 및 제품생산을 촉진하고 더불어 안전성도 높일 수 있게 됐다.
'Type4 하이브리드섬유 CNG복합재 용기 제작 기술'은 가스투과도가 낮은 폴리아미드 6(PA6) 소재를 적용한 라이너를 개발함으로써 기존 가스 누출에 대한 문제를 해결했다. 기존 라이너 제조시 3 PCS 열융착방식이 안고 있는 문제점을 압출 블로우성형 공법을 적용해 해결하고, 기존보다 성능을 향상시켰다.
또한 탄소섬유로 인해 비용이 상승하는 것을 막기 위해 최적의 복합재 두께를 찾아내고, 하이브리드 타입(탄소섬유/유리섬유)에 대한 와인딩 패턴 형상을 설계한 후 구조해석을 통해 가장 안정적인 형태의 제품 형상 조건을 도출했다.
이후 시제품을 만들어 반복가압시험, 극한온도반복시험, 파열압력평가, 라이너기밀시험 등 안전성 평가를 거쳐, 성능을 만족시킨 초고압 복합재 용기의 제작기술 완성했다.
이번에 개발한 기술을 기업에 이전함에 따라 탄소복합부품의 제조, 가공, 성형, 평가 인프라가 구축되고, 국산화를 통한 탄소제품의 국가 경쟁력도 향상될 것으로 기대된다.
아울러 탄소를 기반으로 한 복합소재 제품 개발이 집중되면서 관련 연구도 가속화 돼 선진국 수준으로 기술이 향상 될 것으로 예상된다. 수소연료전지 자동차에 탑재되는 고압용기에도 기술을 적용해 수소의 산업화에 기여할 것으로 보인다.
더욱이 내년부터는 자동차용 CNG용기를 상용화해 국내 및 해외에 연간 약 500대를 보급하며 약 1.2백만불의 수입대체효과와 국내 추가 고용창출을 이룰 것으로 기대된다.
한편 가스안전공사는 이번 기술이전과 더불어 ‘Type4 CNG 용기 제작 구조해석 및 팽창시험 장비 인프라 구축기술’의 기술개발과 함께 특허 2건을 등록했다.
그 중 특허로 등록된 ‘고압기기 전용 초음파 기포제거 장비’는 고압용기 수압 시험 시 초음파 진동수를 제어해 기포를 없애는 기술이다.
또 ‘고압부품용 누수시험장치’는 국내최초로 극한 온도(-40℃, +85℃) 및 상온(15℃~25℃)에서 제어하고 70 MPa이상의 압력에서 가압하여 기밀을 확인할 수 있는 기술로, 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.
박기동 가스안전공사 사장은 “공사가 초고압 복합소재 용기와 관련해 안전성과 신뢰성을 확보하고, 국제 규정에 맞춰 극한 및 상온 상황에서 시험할 수 있는 유일한 기관이 된 만큼, 그동안 해외의뢰시험으로 상당한 비용과 시간을 들여야 했던 기업에도 부담이 줄어들 것으로 기대된다”라며 “앞으로도 공사 경쟁력 강화뿐만 아니라 국내 기업의 기술력 신장을 위해서도 가스안전 확보를 위한 기술 개발에 매진할 것”이라고 밝혔다.