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수소충전소 압력 Temperature Compensation 알고리즘의 구조 분석 수소충전소는 70MPa(또는 35MPa) 시스템을 기준으로 빠른 시간 내 차량 압력을 목표값까지 충전해야 한다. 이 과정에서 수소는 Joule-Thomson 효과와 압축열에 의해 온도가 급상승하고, 이 온도는 곧 압력에 직접 반영된다.즉, 온도를 보정하지 않으면 실제 수소 충전 압력은 목표 값과 크게 달라지며, 과충전(over-fill) 사고까지 발생할 수 있다.따라서 Temperature Compensation 알고리즘은 수소 충전 제어에서 가장 핵심적인 안전·제어 기술이다.아래에서는 실제 충전소에서 사용되는 Temperature Compensation의 구조를 기술적으로 분석한다.1️⃣ Temperature Compensation 알고리즘이 필요한 이유수소 충전 시 탱크 내부에서 발생하는 중요한 현상.. 2025. 12. 12.
EU R134.02가 실제 수소 부품에 요구하는 10가지 기술 파라미터 EU R134.02는 압축수소를 사용하는 차량 및 저장 시스템의 안전성을 확보하기 위해 제정된 기술 규격으로, 수소 저장용기뿐 아니라 밸브, 조절기, 체크밸브, 필터, 피팅, 호스, 릴리프 장치 등 모든 고압 수소 구성품에 적용된다.이 규격은 단순한 압력 규정이 아니라 수소의 물리적 특성(취성, 확산, 극저온 온도 변화, 반복 압력에 따른 피로)을 반영한 종합 기술 요구문서다.아래는 R134.02가 실제 수소 구성품에 요구하는 핵심 기술 파라미터 10가지다. 1️⃣ 설계 압력(MDP: Maximum Design Pressure)모든 수소 부품은 시스템의 최대 설계 압력을 기준으로 정의되어야 하며, 70MPa 저장 시스템을 기준으로 할 경우 일반적으로 87.5MPa 이상의 구조적 설계 여유가 요구된다.이는.. 2025. 12. 10.
ISO 19880-3, ISO 19882, ISO 19887-1 핵심 요구사항 기술적 분석 수소 충전소와 고압수소부품의 국제 표준은 안전 설계와 성능 확보를 위한 최소 요구조건이 아니라, 실제 산업계의 사고 사례와 시험 데이터를 바탕으로 정립된 기술적 기준이다.ISO 19880-3, ISO 19882, ISO 19887-1은 각각 고압 수소 밸브·필터·정밀형 부품의 설계·시험·품질 요구사항을 다루며, 수소 인프라 설계에서 반드시 이해해야 하는 핵심 문서다.1️⃣ ISO 19880-3 — Hydrogen Fueling Stations: ValvesISO 19880-3은 수소 충전소에 설치되는 고압 밸브 설계 및 시험 요구사항을 규정한다.주요 대상은 차단밸브, 안전밸브, 체크밸브, 수동밸브 등이며 70MPa 운전 조건을 기준으로 한다.✔ 핵심 기술 요구사항1) 구조적 건전성(Structural I.. 2025. 12. 10.
진동·열충격·내구 복합 환경에서 밸브 성능 변화 패턴 7가지 수소 시스템과 고압 유체 장치에서 사용되는 밸브는 실제 운용 과정에서 진동, 열충격, 반복 내압이라는 세 가지 서로 다른 스트레스를 동시에 받는다. 이 복합 환경은 구조 부품에 다양한 비선형 변형을 유발하며, 단일 환경시험으로는 절대 확인할 수 없는 특유의 열화 패턴을 만들어낸다. 특히 수소 공급 밸브, 차단 밸브, 감압 밸브와 같이 높은 내구 신뢰성이 요구되는 장치에서는 이러한 복합적 거동을 이해하지 못하면 설계 단계에서부터 수명 예측오차가 발생하게 된다.아래는 실제 현장 및 실험 데이터를 기반으로 정리한 복합 스트레스 환경에서 밸브 성능이 변화하는 7가지 대표 패턴이며, 모두 구조역학·재료역학·수소 환경 특성과 일치하는 사실 기반 내용이다. 1️⃣ 시트 밀봉력의 비대칭적 저하밸브 시트와 팝펫 혹은 볼.. 2025. 12. 9.
고압 사이클 시험 50,000 Cycle 설계의 기술 구조와 문제점 고압 사이클 시험 50,000 cycle은 수소 시스템 밸브·레귤레이터·피팅 등 고압 구성품의 내구성을 정량적으로 검증하는 핵심 절차다. 수소 환경에서는 금속 피로, 수소 취성, 오링 탄성 저하, 시트 마모, 균열 전파 등 복합적인 열화 기구가 동시에 발생하기 때문에, 시험 설계 품질이 곧 실제 수명 예측 정확도로 직결된다.따라서 이 시험은 단순한 내구 평가가 아니라 부품의 구조적 약점과 열화 경로를 규명하는 고급 공학적 도구라고 이해해야 한다.1. 고압 사이클 시험 설계의 핵심 기술 요소1) 압력 프로파일 구성압력 프로파일은 시험 설계의 중심이다.일반적으로 0~최대사용압력(MOP)까지 반복적으로 상승·하강하며, 이때 압력 상승속도(ramp rate), 하강속도, 정압 유지시간은 금속의 균열 개시와 응력.. 2025. 12. 8.
수소 누설시험(Helium vs Hydrogen)에서 결과가 달라지는 이유 산업 현장에서 밸브·피팅·튜브·조인트의 누설시험은 대부분 헬륨(He)을 사용한다. 그러나 기체 확산이나 미세 갭 통과 특성의 차이 때문에, 헬륨 시험에 합격한 부품이 실제 수소 환경에서 더 큰 누설량을 보이거나 반대로 더 안정적인 경우도 있다. 많은 엔지니어들이 이를 단순한 “분자 크기 차이 때문”이라고 설명하지만, 실제로는 기체의 운동 특성, 표면 상호작용, 재질 미세조직 상태, 잔류 탄성변형, 그리고 Seal–Groove 인터페이스 압력 분포 변화까지 복합적으로 얽혀 있다.아래 내용은 실제 밸브·레귤레이터·수소충전 인프라 개발 과정에서 관찰되는 현상을 기반으로 정리한 심층 실험적 해석이다.① 분자량의 차이가 아니라 ‘운동 에너지 분포’가 누설 양상을 바꾼다흔히 “수소가 더 작아서 더 샌다”고 말하지만.. 2025. 12. 5.