해상 수소 수송·저장을 위한 암모니아 기자재 표준분석

Abstract

본 연구는 해상 수소 수송·저장을 위한 암모니아 기자재 표준 분석을 위해서 수행되었으며 향후 국내 조선해양 기자재 기업들의 수소 기자재 시장 진출 및 기술지원을 통한 수소 기자재 국산화에 활용하기 위해 수행되었다. 무기화합물인 암모니아는 수소에 비해 쉽게 액화가 가능하고 수소를 암모니아로 전환하여 수송·저장이 가능하고 수소를 추출하여 효율적으로 활용이 가능하다. 그린수소를 이용한 암모니아는 탄소 배출이 없어 친환경적으로 수소를 효율적으로 수송·저장하는데 효과적이지만 암모니아는 독성이 있고 폭발의 위험성이 있어 이에 대한 핵심성능 및 시험항목에 관한 표준 분석이 필요하다. 암모니아의 수송과 저장은 수소를 질소와 합성하여 암모니아를 생성하는 단계, 생성된 암모니아를 액화하는 단계, 수소를 활용하기 위해 다시 추출하는 단계로 구성된다. 암모니아를 생성하는 방법에는 Harbo-Bosch법, Electrochemical 방법이 있는데 Electrochemical 방법은 아직 연구단계 머물고 있어 주로 Harbo-Bosch법이 많이 활용되고 있다. 암모니아는 대기압에서 약 33℃ 또는 대기온도에서 약 10 bar에서액화되기 때문에 저온 단열탱크나 저압압력탱크를 사용하여 저장할 수 있고 암모니아에서 수소를 추출(Cracking)할 때 열을 가해 수소와 질소를 분리한다. 본 연구에서는 암모니아 반응기, 열교환기, 펌프, 밸브, 저장탱크에 대한 ASME, ISO, API 등의 표준분석을 수행하여 기자재 사양, 핵심 성능 시험항목 도츨 및 표준 성능 기준 분석을 수행하여 향후 암모니아 기자재 안내서를 개발하여 암모니아 기자재를 개발하고자 하는 기업에 제공하고자 한다.