| 연구목표 |
[주관기관(한국기계연구원)]
o 수소충전소 통합모니터링 센터 활용 수소충전소 압축기 모니터링 시스템 분석
o 수소충전소 압축기 운용조건 및 고장 특성 분석
o 수소충전소 압축기 2종(Diaphragm/Piston) 핵심부품 성능 특성 분석
o 고장유형별 고장점검 절차 및 체크리스트 분석 [한국가스기술공사와 협업]
[참여기관1(한국가스기술공사)]
o 신뢰도기반유지보수(Reliability Centered Maintenaqnce; 이하 RCM) 규격을 적용한 고장모드 영향 분석(Failure Mode and Effect Analysis; 이하 FMEA)
o 고장유형별 고장점검 절차 및 체크리스트를 정의
o 정비 수준에 따른 단계 및 정비 주체 설정
o 수소충전소 통합모니터링 센터 활용 상태감시 시스템 구축
[참여기관2(광신기계공업(주))]
o 국내 수소충전소 상세 부품 명세서 도출
o 부품별 고장 빈도 및 원인 파악
o 국내 수소충전소 운영 매뉴얼 분석
[참여기관3((주)지티씨)]
o 수소압축기 성능 유지를 위한 관리 방법 조사
o 수소압축기 성능 시험 관련 규정 조사
o 피스톤 타입(Piston Type) 수소압축기 고장 빈도 및 원인 분석
[참여기관4((주)미래기준연구소)]
o 국내외 압축기 성능평가 관련 표준 조사 및 내용 분석
o 수소충전소 압축기 성능평가 표준(초안) 개발
o ISO/TC 197/WG 21 동향 분석 및 대응 |
| 연구내용 |
[주관기관(한국기계연구원)]
o 수소충전소 통합모니터링 센터 활용 수소충전소 압축기 모니터링 시스템 분석[한국기계연구원↔참여기관(한국가스기술공사↔지티씨/광신기계) 기구축시스템 분석 및 보완]
- 기존 수소충전소 압축기 점검 절차 및 유형 분석
- 수소충전소 압축기 열화 특성 평가를 위한 추가 상태 감시 Sensing Factor 검토
o 수소충전소 압축기 운용조건 및 고장 특성 분석
- 수소충전소 3종(Diaphragm/Piston/Ionic)에 대한 고장 특성 문헌 및 기술자료 검토 및 분석
- 수소충전소 압축기 2종(Diaphragm/Piston) 주요 구성부품 별 고장모드 및 영향분석 (FMEA) 수행
o 수소충전소 압축기 2종(Diaphragm/Piston) 핵심부품 성능 특성 분석
- 수소충전소 압축기 핵심부품 3D 시뮬레이션 성능 모델 개발
- 해석, 문헌 및 통계분석을 기반으로 한 수소압축기 2종 핵심부품 성능 등가 모델 제시
o 고장유형별 고장점검 절차 및 체크리스트 분석 [한국가스기술공사와 협업]
- 수소충전소 압축기 고장/예방/정기점검 절차 작성
- 위험우선순위에 따른 점검주기 및 방법 설정
[참여기관1(한국가스기술공사)]
o 신뢰도기반유지보수(Reliability Centered Maintenaqnce; 이하 RCM) 규격을 적용한 고장모드 영향 분석(Failure Mode and Effect Analysis; 이하 FMEA)
- 수소충전소 대상설비/고장 분류체계 현황파악 및 국제규격(ISO 등) 설비/고장 분류체계 설정
- P&ID 및 제품사양서 등을 검토, 설비 사양(Specification) 및 정비부품(maintainable items) 설정
- ISO14224와 SAE JA1011, JA1012 등, RCM 규격활용 FMEA 수행
o 고장유형별 고장점검 절차 및 체크리스트를 정의
- 수소충전소 압축기 고장/예방/정기점검 절차 작성
- 위험우선순위에 따른 점검주기 및 방법 설정
o 정비 수준에 따른 단계 및 정비 주체 설정
o 수소충전소 통합모니터링 센터 활용 상태감시 시스템 구축
- 7개소 충전소에 데이터 수집장치(Local GW)를 설치하고, 원격으로 운영상태 데이터를 수집·분류·저장·처리
[참여기관2(광신기계공업(주))]
o 국내 Diaphragm 압축기 수소충전소 상세 부품 명세서 도출
- 수소충전소 내 구성품목 명세서 파악 및 리스트 작성
o 부품별 고장 빈도 및 원인 파악
- 고장원인 및 빈도에 따른 대응방안 도출
o 국내 Diaphragm 압축기 수소충전소 운영 매뉴얼 분석
- Diaphragm 압축기 매뉴얼 분석 및 검토
[참여기관3((주)지티씨)]
o 수소압축기 성능 시험 관련 규정 조사
- 산업용 압축기와 관련된 규정과 국제표준 ISO 19880-4(Compressor) 규정을 참고하여 수소압축기 성능 검증을 위한 방법론 조사
o 수소압축기 성능 유지를 위한 관리 방법 조사
- 수소압축기 성능 진단을 위한 시스템 구성 조사
o 피스톤 타입(Piston Type) 수소압축기 고장 빈도 및 원인 분석
[수소압축기 고장 분석 예시]
[참여기관4((주)미래기준연구소)]
o 국내외 압축기 성능평가 관련 표준 조사 및 내용 분석
- 압축기 성능평가 기법(Reliability Centered Maintenance 등) 원리와 장단점 심층 조사
- SAE JA1011, SAE JA1012, NAVAIR 00-25-403, MIL-STD-1843 등 RCM 기법에 관한 표준화 사례를 광범위하게 조사하고 그 장단점을 비교
o 수소충전소 압축기 성능평가 표준(초안) 개발
o ISO/TC 197/WG 21 동향 분석 및 대응
- 국가기술표준원에 신청하여 ISO/TC 197/WG 21의 Committee Member로 등록함.
- 동 WG의 공식적 회의 참석 및 관련 사이트에 업로드되는 자료 열람을 통하여 압축기에 관한 표준 제정 추진 현황을 추적 관리함. |
| 기대효과 |
o 수소충전소 소유자(운영자)의 전략적 자산관리 의사결정을 위한 DB 및 유지보수 가이드라인 제공: 정비·점검 체크리스트 UI 프로그램(App) 형태로 제시함
- 설비 종류별 정비·점검 계획, 성능 평가 및 경제성 평가 결과 등, 자산관리 의사결정에 필요한 판단 근거를 수소충전소 소유자(운영자)에게 제공
- 사전에 고장을 예방하고 설비의 생산성을 향상시킬 수 있는 정비·점검 계획을 수립
o 국내 수소 부품 및 설비 제조사의 기술경쟁력 확보를 위한 운전 및 정비이력 DB 제공
- 현장 데이터를 바탕으로 한 설비 취약점 및 고장원인 분석을 통해 설비의 안전성 및 성능 향상
o 압축기 현장 성능평가 및 고장 예측진단 모듈을 활용하여 수소충전소 압축기 실시간 효율 평가, 경제성 평가, 위험 평가 등 복합적 성능평가 방안 제시
- 데이터베이스를 통하여 실시간 설비의 성능 효율, 고장에 따른 정지시간, 설비 유지보수 비용, 고장 예측을 통한 위험성 평가 등, 설비의 전 생애주기(설치→운영→유지보수→폐기)에 걸친 경제성 평가로 확대함으로써 합리적인 의사결정에 도움을 주는 새로운 설비 성능평가 기준 산출 가능
o 압축기 부품 및 시스템의 성능 및 고장특성 분석 가능한 프로그램을 개발. 오픈소스 라이브러리 플랫폼을 압축기 제작사, 유지보수전담기관, 충전소사업자에 제공
- 데이터 기반의 업데이트 가능한 핵심부품의 신뢰성 예측 모델과 데이터의 통계적 분석을 통한 신뢰성 확인을 병행하여 핵심부품 신뢰도 확인 가능
- 압축기 시스템 단위의 성능을 모사하는 대응모델을 제시하고, 데이터 기반으로 업데이트하여 충전소 동작 상황을 충실히 모사하는 모델을 개발하고 오픈소스 라이브러리로 배포하여 성능데이터 기반의 유지보수, 데이터 기반 기계학습 데이터, 개발 단계의 성능예측 모형으로 활용 가능 |
| 키워드 |
수소 충전소,수소 압축기,성능평가,유지보수,상태감시 |
