구영모 자동차부품연구원 팀장 "수소전기차 다양한 안전장치 갖췄다"

머니투데이

황시영 기자

구영모 자동차부품연구원 팀장이 21일 서울 중구 동대문디자인플라자(DDP)에서 국회수소경제포럼 주최, 머니투데이·국가기술표준원·수소융합얼라이언스추진단 공동 주관으로 열린 '2019 대한민국 수소엑스포' 세션4 '수소에너지 및 연료전지 기술개발 동향'에서 '수소전기차의 안전성을 보장하는 부품 기술'에 대해 발표하고 있다. / 사진=김창현 기자 chmt@

"수소전기차는 전기안전성, 수소안전성 측면에서 여러개의 다양한 안전장치를 갖추고 있습니다."

구영모 자동차부품연구원 연료전지팀장은 21일 서울 DDP(동대문디자인플라자)에서 열린 '2019 대한민국 수소엑스포'의 '수소에너지 및 연료전지 기술개발 동향' 세미나에서 이같이 밝혔다.

구 팀장은 '수소전기차의 안전성을 보장하는 부품 기술'을 주제로 발표하면서 "수소전기차는 수소 누설·화재·충돌 등 수소안전, 전기 감전·화재·충돌 등 전기안전에서 안전하다는 점이 여러 실험을 통해 입증됐다"며 "고압 수소용기도 파열시험, 낙하충격시험, 극한온도시험, 수소충전 반복시험, 내화학시험, 화염시험, 총기시험 등 다양한 안전성 검사를 통과했다"고 말했다.

우선 수소전기차 안에는 엔진룸, 스택내 인클로저, 수소고압용기(수소탱크 커버의 아래) 등 3단계의 수소 안전장치가 있다.

그는 "수소탱크는 200바(bar)의 기압을 500바로 올렸다가 다시 900바로 올리게 되는데, 수소탱크는 900바의 3배인 2700바 압력을 견디는 엄청난 용기(tank)"라며 "수소탱크는 1600바 이상을 견디고, 요즘은 1700바까지 견딜수 있도록 생산된다"고 설명했다. 이어 "심지어 총알을 수소탱크에 쏴도 총알이 수소탱크를 관통해 빠져나가고 약간의 수소만 새어나오면서 불꽃은 나오지 않는다는 안전시험 결과가 있다"고 강조했다.

이러한 안전 인증은 현대차 수소전기차 '넥쏘'의 설계때부터 이뤄진다.

수소전기차 운행 과정에서 스택에 수소가 급격히 많이 들어올 경우, 20바 기압 이상 수소가 들어오면 무조건 새어나가게(vent) 하는 '레귤레이터', 'PRV(pressure relief valve)' 등 안전장치가 수소전기차의 곳곳에 들어간다는 설명이다.

수소전기차는 또 스택내 센서의 온도가 120도 이상이 되면 모든 수소를 다 배출해버린다.

구 팀장은 또 "온도를 탐지하는 센서인 'TPRD(thermally-activated pressure relief device)가 전자식이라면 혹시 오류가 날 수 있으니 전자식이 아닌 '재료'로 돼 있다. 재료의 온도를 보고 120도 이상이 될 경우 무조건 수소를 다 배출한다"고 설명했다. 이 경우 스택내 전압이 떨어지고, 장치 중단, 차 운행중단으로 이어져 안전사고를 방지한다.

그는 "수소전기차 1000대에 대한 연구, 1만대에 대한 연구, 10만대에 대한 연구, 100만대에 대한 연구는 결과가 다를 수 있다"며 "예측이 어려운, 비정상적인 상황 대한 연구과 지속적인 투자가 아직 부족한데 이에 대한 연구 및 투자가 필요하다"고 강조했다. 예측이 어려운 비정상적인 상황으로는 △수소차 후방으로 내연기관차나 전기차가 충돌할 경우 화재 가능성 △비정상적으로 PRV, TPRD가 작동될 수 있는 경우의 수 △수소전기차 보급 초기의 정기검사 인력 확대 등을 언급했다.