수소시대를 선도하는 한화솔루션 부산사업장

수소시대를 선도하는

한화솔루션 부산사업장

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안녕하세요. 한화솔루션입니다. 지난 번, ‘우리회사 이야기’를 통해 수소 저장탱크와 관련한 여러 기술들을 소개해 드렸는데요. 이번 글에서는 수소 저장탱크를 포함한 고압탱크를 직접 생산하고 있는 한화솔루션 부산사업장을 소개해 드리겠습니다.

한화솔루션 #부산사업장

 

부산사업장은 2019년 12월, 한화솔루션이 고압탱크 사업을 인수하게 되면서 한화의 가족으로 새롭게 출범하게 된 사업장입니다. 부산 강서구 화전산단에 위치하고 있으며, 공장 부지 면적은 약 18,000㎡입니다. 부지 내 고압탱크 공실 규모는 약 5,000㎡가량으로, 이곳에서 수소탱크를 포함한 한화솔루션의 고압탱크 제품을 생산하고 있습니다. 참고로 해당 건물은 단일 공실 크기로는 국내 고압탱크 생산 설비 중 최대 규모라고 합니다.

현재 한화솔루션 부산사업장에는 약 35명의 직원들이 생산·개발·연구·품질 등 여러 직무를 맡아 근무 중인데요. 빠르게 성장하는 분야인 만큼 향후 1년 내로 두 배 가량 인원 증가가 예상될 정도로 사내에서도 크게 주목받고 있는 사업장입니다.

부산사업장 생산제품 #Type-4 탱크

▲Type-4 연료탱크 모식도

TYPE-4 고압탱크와 관련한 전반적인 내용에 대해서는 한화솔루션 수소탱크 기술 소개 글에서 이미 말씀드린 바 있습니다. 하지만, 부산사업장에서 생산하는 고압탱크가 정확히 어떤 것인가 궁금하신 분들을 위해 간단히 다시 소개 드리겠습니다.

TYPE-4 고압탱크는, 플라스틱 소재로 만든 라이너 위에 탄소섬유와 수지를 혼합한 보강재를 두껍게 감아, 수소나 CNG 등의 가스를 수백 기압 이상의 고압으로 안전하고 효율적으로 저장할 수 있도록 만든 저장탱크입니다. 특히 700~800기압 이상의 고압 저장조건을 만족해야 하는 수소저장탱크 분야에서는, 기존 금속을 이용한 TYPE-1~3 탱크보다 TYPE-4 탱크가 크게 주목받고 있는데요, 가장 큰 이유는 다음 두 가지를 들 수 있습니다.

i) 가벼운 무게 : 향후 자동차/드론 등 운송수단에 탑재되기 위해서는 가벼운 무게가 필수조건입니다.

ii) 금속의 수소취성과 무관 : 수소는 금속에 흡수되어 해당 금속을 약화시키는 수소취성이라는 성질을 가지는데요, 이 때문에 기존 금속재질보다 복합소재 용기를 사용한 TYPE-4 탱크가 주목받고 있습니다. 

한화솔루션 고압탱크 #개발 이력과 향후 목표

 

▲한화솔루션 수소탱크 제품

현재 한화솔루션 부산사업장에서 고압탱크를 개발·생산하고 계신 임직원 분들은, 2014년부터 TYPE-4 고압탱크를 꾸준히 연구·개발해 오신 분들입니다. 비교적 압력이 낮은 CNG가스 저장용 TYPE-4 탱크의 경우, 2016년 이미 개발을 완료하여 국내·외 인증을 통과하였고 현재 북미, 러시아, 유럽, 중국, 인도 등 전 세계 여러 곳에 수출하고 있습니다. 이에 최근 개발에 박차를 가하고 있는 수소 저장용 TYPE-4탱크의 경우, 빠른 시간 안에 다양한 용도(드론용, 자동차용, 트럭·버스용, 충전소용, 운송용) 및 다양한 용량의 고압탱크 제품에 대한 국내·외 인증을 통과하는 것이 목표입니다.

TYPE-4 고압탱크 #공정

그렇다면, 이러한 TYPE-4 고압탱크가 실제로 어떠한 공정을 통해 생산되는지 궁금하실 텐데요, 한화솔루션에서 생산되는 고압탱크는 다음과 같은 여러 단계의 공정을 거쳐 만들어집니다.

1. 성형공정 : 플라스틱 소재를 이용하여 기본 틀이 되는 용기(라이너)를 성형합니다.

2. 조립공정 : 성형이 끝난 라이너의 끝에 밸브, 노즐 등의 금속 부자재를 조립합니다.

3. 와인딩 공정 : 라이너 몸통에 탄소섬유+수지로 이루어진 보강재를 촘촘히 감습니다. 와인딩 공정은 보강재의 배합, 감는 패턴 등에 따라 탱크의 성능에 큰 영향을 끼치는 중요한 공정입니다.

4. 건조 공정 : 건조로에서 수 시간 동안 건조하여 감은 보강재를 굳히는 공정입니다.

5. 테스트 공정 : 고압탱크에서 가장 중요한 것은 안전이므로, 한화솔루션 부산사업장에서는 고객에게 최고의 품질과 안전을 제공하는 제품을 생산하기 위해 여러 테스트를 거치고 있습니다. 예를 들어, 실제 사용압력보다 큰 압력에서도 변형이 일어나지 않는지, 새어 나오는 기체가 있지 않은지, 실제 사용압력의 몇 배까지 견딜 수 있는지, 통상적인 충·방전을 수만 회 반복하여 성능 저하가 일어나는지 등을 철저히 확인하여, 품질에 만전을 기하고 있습니다.

기대되는 #수소경제전망

▲차량 모듈별 에너지효율

최근 친환경 에너지에 대한 대중의 관심이 높아지면서 화석 연료를 대체할 여러 에너지원에 대한 자료를 주위에서 쉽게 찾아볼 수 있는데요, 수소차 vs 전기차와 같은 내용은 여러분들도 접해 보신 적이 있으실 겁니다. 부산사업장의 팀원들은 실제로도 수소차와 전기차 중 어느 것이 더 나은가 하는 질문도 자주 받는다고 하는데요, 수소차와 전기차는 각자의 장점이 뚜렷하기 때문에 서로 경쟁한다기보다는 장점을 살릴 수 있는 분야에서 공존이 가능한 기술입니다.

연료전지 기반의 수소차는 배터리 기반의 전기차에 비해 항속거리가 길고 충전시간도 5~15분 내외로 짧습니다. 이러한 장점을 생각할 때, 수소차가 유리한 분야는 장거리·대량적재·긴 운행시간의 운송수단입니다. 700~800km 이상 장거리로 고속도로를 운행하는 화물트럭이 중간중간 몇 시간씩 서서 배터리를 충전해야 한다고 하면 너무 비효율적이겠죠. 반대로 배터리 기반의 전기차는 수소차에 비해 충전 비용 및 충전 인프라 구축이 싸다는 장점이 있습니다.

한화솔루션에서도 이러한 수소 기반 운송수단의 특성을 감안하여, 기존 배터리 사용 제품보다 장시간 체공이 가능한 드론용 수소탱크나 장거리 운행용 화물트럭용 수소탱크 등을 개발하고 있습니다. 물론, 수소 충전 및 운송 인프라 구축에 필요한 저장용/운송용 모듈 제품의 개발도 병행하여 진행 중입니다.

▲한화솔루션 부산사업장 임직원 단체 사진

한화그룹은 예전부터 태양광 산업에 지속적인 투자를 해 오고 있으며, 또한 최근에는 언론에 보도된 바와 같이 미국 수소트럭 개발업체 Nikola 등에 지분을 투자하는 등 수소경제를 포함한 친환경 에너지 전반에 걸쳐 미래를 준비하고 있습니다. 한화솔루션 부산사업장 임직원들은 향후 수소경제 인프라의 핵심 요소가 될 복합소재 고압탱크를 관련 기술 발전을 위해 오늘도 열심히 땀 흘려 일하고 있는데요. 앞으로 한화솔루션의 행보에 많은 관심 부탁드립니다.

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