안머터리얼즈, 다양한 타입의 수소 카트리지 및 새로운 수소저장용기 연구개발 나서

[테크월드뉴스=박지성 기자] 주식회사 안머터리얼즈(대표이사 안호선)가 새로운 수소저장용기를 연구개발 중이라고 밝혔다.

안머터리얼즈는 인천대학교 기계공학과 안호선 교수가 창업한 교원창업기업이다. 3차원 그래핀 제작 기술을 바탕으로 모빌리티 수요에 대응할 수 있는 다양한 타입의 수소 카트리지를 개발하고 있는 중이다. 

안머터리얼즈는 현재 기존 고압 저장방식보다 더 뛰어난 성능을 자랑하는 가압식, 액화식 방식의 수소저장용기를 연구개발하고 있다. 이번 연구개발은 무한한 에너지인 수소를 편리하고 안전하게 이용하기 위해 필요한 수소저장기술에 대한 필요에 의해 시작됐다.

현재 가압식 수조저장용기의 경우 테스트용 시제품을 출시하였으며 2024년 하반기 액화수소 저장용기, 2025년 휴대용 암모니아 크래커 시제품을 출시할 예정이다.

먼저 극저온 가압 수소저장 카트리지는 수소저장부, 냉매부, 진공단열부로 구성된 3중 단열 고성능 휴대용 카트리지로, 냉각기가 없는 냉매를 활용한 휴대용이다.

극저온 가압 수소저장 카트리지의 수소저장부는 300기압 이내로 가압되고 77K(-196℃)로 냉각되기 때문에 수소의 밀도가 상온에서보다 3배 이상으로 압축된다. 이를 위해 냉매부에는 액화질소 냉각재가 삽입된다. 액화질소 유지시간을 늘리기 위해 안머터리얼즈만의 단열설계 최적화가 적용되어 24시간 이상 사용할 수 있도록 구현된 것이 특징이다.

또 액화 수소저장 카트리지는 액화수소의 극저온 유지를 위해 최심부(수소저장부), 진공단열부, 1차 희생층 냉매부, 진공단열부의 4중 구조로 설계되었으며, 최신의 고성능 다중단열기술에 비해 유지기간이 4배 이상 향상될 수 있다. 

이러한 안머터리얼즈만의 액화 수소저장 카트리지는 두꺼운 다중 단열층 사용을 최소화할 수 있어서 시스템 단열층의 두께를 10배 줄일 수 있어서 공간 제약이 있는 소형 모빌리티 (드론, POV 등)부터 차량용으로 장착할 수 있도록 개발 중이다.

이외에도 안머터리얼즈는 미래형 개발 제품으로 신소재인 3차원 그래핀 물질 기반 물질저장식 수소저장 카트리지와 휴대용 암모니아 크래커 개발에도 나서고 있다. 이와 관련한 기관 고유의 3차원 그래핀 제작 기술을 보유하고 있으며, 가압식과 액화식 카트리지 내에 물질 저장방식을 적용함으로써 수소 저장량을 향상하는 기술을 개발 중이다. 

동일 카트리지를 사용하여 가압 암모니아를 저장하고, 카트리지 일체형 고효율 암모니아 반응기를 적용하여 연료전지와 연계된 자가발전형 올인원 휴대용 암모니아 크래커 또한 개발 중에 있다. 

이와 같은 새로운 수소저장용기 연구개발에 나서고 있는 안머터리얼즈는 다수의 특허를 보유하고 있다. 스프레이 분사를 이용한 3차원 그래핀 구조체의 합성방법을 포함한 9개의 특허 등록 및 출원을 완료하였으며 해외 pct출원을 완료한 기술도 보유 중이다.

안머터리얼즈의 수소저장용기는 상용 비행기 시장, 군용 시장 등에 널리 적용될 수 있을 것으로 보인다. 현재 탄소 배출권 규제 문제에 직면한 대형 항공기 제작사들은 수소연료를 활용한 비행체 제작을 고려하고 있는데, 비행기 특성상 냉각시스템이 없으면서도 24시간~48시간 정도를 버틸 수 있는 수소용기에 대한 수요가 생길 것으로 전망된다. 또 정찰용 드론의 경우 긴 항속 시간과 경량화된 수소연료전지 시스템을 요구하는데, 이는 안머터리얼즈가 가지고 있는 강점으로 해당 시장을 적극적으로 공략할 수 있을 것으로 기대된다. 

안호선 대표이사는 “당사는 지난 1월 미국 라스베가스에서 개최된 국제전자제품박람회인 CES 2024에 참가한 바 있다”며 “CES 2024에서 수소저장용기를 선보인 이후 해외 투자 유치를 위한 접촉 및 TIPS 사업을 위한 투자 운영사 유치를 준비 중”이라고 밝혔다.

이어 “현재 국내의 수소저장기술 발전 속도는 매우 느리며, 수소저장물질 사업화 또한 전혀 이뤄지지 않고 있는 실정”이라면서 “미국과 같이 기술 만으로도 투자가 이뤄지는 문화가 널리 확산되길 바란다”고 덧붙였다.