△왼쪽부터 조경석 수석(한온시스템), 양현섭 책임(한온시스템), 최호진 선임(뉴로스), 이창하 책임(현대자동차).

한온시스템과 현대자동차, 뉴로스 연구진이 함께 개발한 `무급유 에어포일 베어링 적용 수소전기차용 공기압축기`가 2018년 제40주 차 iR52 장영실상을 수상했다. 수소전기차는 수소와 산소가 만나 물이 되는 과정에서 발생하는 전기를 이용하는 자동차다. 수소와 산소가 결합되는 곳은 수소전기차 내부에 있는 `스택`이라는 장비다. 이때 수소는 차량 내부에 있는 탱크에서 꺼내 쓰고 필요한 산소는 대기 중에서 얻는다.

연구진이 개발한 무급유 에어포일 베어링 적용 수소전기차용 공기압축기는 대기 중 공기를 스택으로 보내는 장비다. 모터 회전축에 조립돼 연결된 `임펠러`가 초고속으로 회전해 고압으로 압축된 공기를 스택으로 공급한다. 양현섭 한온시스템 선행부품개발팀 책임연구원은 "스택의 내구성과 성능 향상을 위해 공기압축기 개발이 필요했다"며 "또한 차량 상품성을 향상시키기 위해서는 크기가 작고 소음 발생이 적어야 했다"고 말했다. 스택으로 공기를 압축해 보내면 많은 산소가 수소와 만날 수 있는 만큼 수소전기차 효율이 높아지고 스택을 작게 만들어도 큰 힘을 낼 수 있다. 또한 스택에는 가격이 비싼 `백금`이 촉매로 사용되는데 그 양을 줄일 수 있을 뿐 아니라 경량화도 가능해 차량 성능을 전반적으로 향상시킬 수 있다. 연구진은 적합한 평가 스펙을 만들고, 스펙의 적정성을 검증하기 위한 평가를 진행했다. 연구진이 개발한 수소전기차용 공기압축기는 오일을 사용하지 않아 스택에 오일이 포함되지 않은 순수한 공기만을 공급할 수 있어 연료전지 내구성을 크게 향상시켰다. 양 책임연구원은 "과거 수소전기차의 공기압축기 임펠러가 4200rpm 정도였다면 지금은 최대 10만rpm으로 초고속 회전시킨다"며 "경쟁사인 일본 제품 대비 파워밀도(파워/부피)를 68%가량 향상시키는 데 성공했다"고 말했다.

또한 경쟁사 제품 대비 가벼울 뿐 아니라 소음 역시 최대 10데시벨(㏈A)가량 저감시키는 데 성공했다. 양 책임연구원은 "세계 최고 수준의 정숙성을 확보했다"고 말했다. 연구진이 개발한 무급유 에어포일 베어링 적용 수소전기차용 공기압축기는 올해 3월부터 현대자동차 수소전기차인 넥쏘에 적용됐다. 올해 내수 15억원, 수출 5억원 등 매출 20억원을 기대하고 있다.