액화수소, 우주환경 등 극저온에서 머리카락 굵기보다 작은 먼지 관찰 가능 수준
이 개발품은 극저온 액체 냉매 내부에서 머리카락 굵기보다 작은 먼지도 선명하게 관찰할 수 있을 정도의 기술적 완성도를 갖춘 장치이다.
영남대 교원 스타트업 ‘머티리얼솔루션파크’ 대표이기도 한 박 교수는 “기존의 극저온 환경의 액체 냉매 환경에서는 마치 주전자의 물이 끓는 것처럼 액체 냉매가 끓는 현상에 의해 다량의 기포가 발생한다”며 “이 때 발생하는 기포가 카메라 앞에서 영상을 흐리게 만든다”고 설명했다.
이어 “이번 연구를 통해 고엔트로피합금으로 불리는 철계 신소재 합금을 설계해 발생된 기포를 최소한으로 줄였다”면서 “신소재의 상변태 및 새로운 용접접합법을 통해 초저온 내 열충격 및 충돌 시에도 상의 안정성을 확보했으며, 이를 통해 최상의 영상을 얻을 수 있는 방법을 찾았다”고 연구 성과를 밝혔다.
이번 연구로 극저온 환경인 달(영하 80℃), 화성(영하 143℃) 등 우주환경뿐만 아니라, 액화천연가스(LNG, 영하 162℃), 액화 질소(영하 196℃), 액화 수소(영하 253℃)에서도 우수한 품질의 영상 촬영이 가능하게 됐다.
최근 전 세계적으로 탄소 배출 제로화가 이슈로 떠오르면서 수소 에너지 수요가 증가하고 있지만, 대량의 수소를 저장하기 위해 사용하는 고압탱크방식은 사고 위험이 상존하는 문제가 있다.
그러나 액화 수소 형태로 저장하면 대기압에서 폭발 위험 없이 에너지 저장 밀도가 800배 이상 증가하는 장점을 갖고 있다 .
따라서 머지않은 장래에 이 같은 액화수소 형태의 저장 방식이 주를 이루게 될 것으로 보여 박 교수의 연구 성과가 더욱 주목 받는다.
박 교수는 “이번에 개발된 기술을 활용하면 액화 수소 저장 탱크 및 이송관 내외부의 재료 및 용접·체결 결함을 관찰할 수 있어 안전 검사 장치로서의 가치가 매우 크다”면서 “현재 수 센티미터(㎝) 이내의 소형 카메라 모듈 개발을 진행 중인데, 제대혈 보관 및 상태 점검을 위한 셀 뱅킹(Cell banking) 시장을 비롯해 LNG 저장 단지, LNG 열병합발전소 등 산업적 활용 가치가 높다”고 말했다.
서충환 기자 seo@idaegu.com