케이랩스가 개발 중인 수소연료전지용 기액분리기. 적층제조 기술을 활용해 복잡한 내부 유로 구조를 일체형으로 구현함으로써 부품 수를 줄이고 효율과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. (사진=케이랩스)
이번 사업은 수소 생산부터 저장, 운송, 활용에 이르는 전주기 분야에서 유망 기업을 발굴해 수소전문기업으로 육성하는 것을 목표로 하며, 올해 총 11개 기업이 선정됐다. 케이랩스는 수소연료전지 핵심 부품 분야에서 뛰어난 기술력을 바탕으로 지원 대상에 포함됐다.
케이랩스는 이번 사업을 통해 ‘적층제조 기반 일체형 구조 수소연료전지 기액분리기 개발’ 과제를 본격 추진한다. 기액분리기는 수소연료전지 시스템 내에서 반응 중 발생하는 물과 가스를 효과적으로 분리하는 핵심 부품으로, 연료전지의 출력 안정성과 시스템 효율에 직접적인 영향을 미친다. 특히 선박용과 발전용 등 대용량 연료전지 시스템에서는 고효율 기액분리 기술 확보가 필수적이다.
이번 개발 과제의 핵심은 금속 적층제조(Additive Manufacturing) 기술을 활용해 기존 다수 부품을 조립하는 방식에서 벗어나 기액분리기를 일체형 구조로 구현하는 데 있다. 적층제조 기술의 설계 자유도를 활용해 기존 제조방식으로는 구현하기 어려운 복잡한 내부 유로와 기액분리 구조를 형성하고, 유체 흐름을 최적화해 압력손실 감소와 분리 효율 향상을 동시에 달성할 계획이다. 또한 부품 수를 줄여 경량화와 조립 공정 단순화를 이루고, 누설 가능성을 최소화해 제품 신뢰성과 내구성도 크게 향상시킬 것으로 기대된다.
김원효 케이랩스 대표는 “수소경제 확산과 함께 연료전지 핵심 부품의 고성능화와 경량화 요구가 지속적으로 증가하고 있다”며 “이번 예비수소전문기업 선정을 계기로 적층제조 기술을 활용한 차세대 수소연료전지 핵심 부품 개발을 가속화하고, 수소산업 공급망 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 전했다.
한편 케이랩스는 설계, 해석, 적층제조, 후처리, 품질평가까지 가능한 금속 적층제조 전문기업으로 현대자동차, 현대모비스, 한화에어로스페이스 등 국내 주요 제조기업과 다양한 연구개발 과제를 수행 중이다. 최근에는 금속 적층제조 장비와 후처리 장비 개발, AI 기반 제조 솔루션 구축 등 사업 영역을 확대하며 차세대 제조산업 분야의 기술 혁신을 선도하고 있다.
