홍스웍스의 수소연료전지시스템 인터페이스.
미반응 수소 재사용 기술
이달 AS9100 인증도 취득
2021 울산 국제수소에너지전시회
3D금속프린팅 특화기술을 지닌 설계‧엔지니어링 전문기업 홍스웍스(주)(대표 정지홍)가 수소재순환 이젝터 등 수소연료전지시스템 장치를 출품하면서 주목받고 있다.
수소재순환 장치는 연료전지 스택(Stack)에서 미반응한 수소를 스택에 재공급해 사용하는 기술을 적용하고 있다. 수소의 이용률을 높이는 장치인 셈이다.
이 장치는 최대 1MPa 압력에서 1~20㎾급 수소연료전지에 쓰일 수 있다. 2.5MPa에서는 20~75㎾급 연료전지에 적용할 수 있으며, 수소재순환율은 2.0~4.0 이상을 기록하고 있다.
홍스웍스는 저출력 구간에서 고효율 수소재순환 유닛을 운영하기 위한 기술도 개발하고 있다. 금속 적층 제조기술을 통해 기존 제조공법에서 구현하기 어려운 구조도 이젝터에 적용할 수 있다. 출력이 낮은 구간에서 수소의 재순환율을 높이기 위한 것이다.
시스템 인터페이스인 M-BOP(Balance of Plant)부품은 엔드 플레이트와 통합 구성한 모듈타입의 제품이다. 연료전지시스템을 간단히 구성할 수 있기 때문에 소형‧경량화도 가능하다. 파이핑을 내장해 누수 위험을 낮춘 반면 편리성은 높였다. In-Out 배관만 연결하면 사용할 수 있기 때문이다.
TPMS(Triply Periodic Minimal Surface) 히트 트랜스퍼는 열교환기로 기존 상용제품 대비 2~30% 이상 높은 효율을 지니고 있다. 중량저감뿐 아니라 소형화도 가능하다. 하나의 부품으로 제조할 수 있어 조립불량으로 인한 누수의 위험도 없다. 부품 수를 줄여 조립, 재고, 검사 등에 투입되는 관리비용도 낮출 수 있다.
홍스웍스는 지난해 4월 설립한 신규 벤처기업이다. 올해 5월에는 KIST패밀리기업에도 선정됐다. 수소재순환 장치는 과학기술부의 지원과제에도 선정된 바 있다.
홍스웍스 정지홍 대표는 “이달 AS9100인증을 취득하면서 금속3D프린팅은 품질도 보증받고 있다”며 “수소연료전지시스템에 들어가는 부품을 집중 개발하고 있는 우리 회사는 가까운 미래에 수소부품전문기업으로 성장하는 것이 목표”라고 설명했다.
홍스웍스의 금속3D프린팅을 활용한 일체형 이젝터는 특허청에 정식 등록된 기술이다.
현재 ▲수소재순환장치의 금속 일체형 다채널 이젝터 ▲금속3D프린팅의 하이브리드(Hybrid) 생산공정 ▲TPMS 열교환기의 구조 등도 특허 출원 중에 있다.
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