수소로 구동되는 미래를 향한 전 세계적인 경쟁에서{0}}안전하고 효율적인 저장 기술이 중요한 병목 현상으로 나타났습니다. 이제 스웨덴의 혁신-수많은 마이크로-삼각형 결정 격자로 구성된 것처럼 보이는 수소 저장 탱크-가 이러한 과제에 대한 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 획기적인 발전 뒤에는 최첨단 레이저 기술을 활용하여 가볍고 매우 안정적인 수소 저장 탱크에 대한 청사진을 현실로 구현한 NITIU와 독일 TRUMPF 그룹 간의 협력이 있습니다.
미래의 에너지원으로 주목받는 수소는 가볍고 깨끗하며 공급이 거의 무제한입니다. 그러나 그 특성은 엄청난 저장 문제를 야기합니다. 액체 저장은 -253도의 극한 온도를 유지해야 하는 반면, 기체 저장은 엄청난 공간 압력을 견뎌야 합니다. 이를 극복하기 위해 NITIU는 특허받은 ILS®(등방성 경량 구조)를 개발했습니다. 이 구조는 수많은 사면체를 빌딩 블록으로 활용하여 초-경량 및 초{7}}안정적인 금속 격자를 형성합니다. 핵심 장점은 '등방성'에 있습니다.-이 구조는 모든 방향에서 균일하게 압력을 견디며 고압 수소용으로 맞춤화된 '수정 갑옷'처럼 작동합니다.{10}} 이 특성은 효율적인 에너지 저장을 가능하게 하면서 모든 방향의 응력을 견딜 수 있는 새로운 수소 저장 탱크를 위한 이상적인 캐리어를 만듭니다. 레이저 기술은 이 혁신적인 구조의 정밀 제조에 핵심입니다.
개념에서 실천으로의 중요한 도약
NITIU의 기술 이사인 Joseph Hainsworth는 다음과 같이 말합니다. "4년 전 입사했을 때 레이저 가공은 주요 제조 방법이 아니었습니다. 그러나 레이저가 정확한 구조적 연결을 달성하고 안정성을 최대한 활용하는 데 핵심이라는 것을 금방 인식했습니다." 이 기술을 정밀하게 적용하기 위해 그의 팀은 ILS 구조의 목표 테스트 및 최적화를 위한 전용 레이저 실험실을 설립하기로 결정했습니다.
Hainsworth는 다음과 같이 강조했습니다. "목표는 R&D 자율성을 달성하고 품질을 향상하며 개발 주기를 크게 단축하는 것이었습니다." 유럽에서 1년간의 광범위한 연구 끝에 TRUMPF의 고정밀{1}}3D 레이저 가공 솔루션이 최적의 선택으로 나타났습니다. 스캐닝 미러는-3차원에서 고속의 정밀한 레이저 이동을 가능하게 하며 NITIU 혁신 체인의 핵심 엔진이 됩니다. 미러 스캐닝은 NITIU의 혁신 여정에서 중추적인 요소인 빠르고 정확한 레이저 포지셔닝-을 제공합니다.
NITIU는 TRUMPF에서 이상적인 솔루션을 찾았습니다. "우리는 장비를 주문하기 전 6개월 동안 TRUMPF 레이저 전문가들과 광범위한 논의를 진행했습니다"라고 Hainsworth는 회상합니다. "시스템 유연성과 보완성은 매우 중요했으며 그들은 이를 깊이 이해했습니다." 궁극적으로 NITIU의 핵심 실험실 장비는 TRUMPF TruLaser Cell 3000 5{4}}축 레이저 가공 시스템과 PFO 3D 동적 초점 광학 장치가 장착된 TruLaser Weld 5000 레이저 용접 기계로 확정되었으며, 이는 특히 2{7}} 및 3차원 정밀 용접에 맞춰져 있습니다.{8}}
TRUMPF는 이 프로젝트를 위해 광학 시스템을 최적화하여 고정밀 갈보 미러를 통합하여-3차원 공간에서 고속의 유연한 레이저 작동을-가능하게 했습니다. Hainsworth는 "정밀성과 속도는 놀랍습니다."라고 말했습니다. "이것은 우리가 사용해 본 것 중 가장 유연한 광학 부품입니다."
통합된 고정밀-PFO 3D 검류계 덕분에 레이저는 3차원 공간에서 고속의 유연한 작동을 달성합니다.-
효율성, 품질 및 팀 신뢰도 상승
연구소 설립으로 NITIU는 효율성이 즉각적으로 향상되었습니다. "한때 몇 주가 걸렸던 개념 검증이 이제는 아침 실험부터 다음{1}}다음 구현까지 일상적으로 완료됩니다."라고 Hainsworth는 만족스럽게 말했습니다. "품질이 향상되고 프로세스가 더욱 안정적이 되었으며 팀은 계속 학습하고 발전하고 있습니다." TRUMPF는 NITIU의 작업 흐름에 맞게 시스템을 정확하게 맞춤화하여 포괄적인 턴키 솔루션을 제공했습니다. Hainsworth는 다음과 같이 강조했습니다. "우리는 여러 공급업체를 선택할 수도 있었지만 TRUMPF의 통합 솔루션은 매우 중요했습니다. 이를 통해 우리는 서로 다른 공급업체를 조정하는 데 방해가 되지 않고 핵심 기술에만 전적으로 집중할 수 있습니다."
앞으로 나아가다: 경량, 견고함, 레이저-공학적 정밀도
새로운 레이저 센터를 통해 NITIU는 효율적이고 가볍고 안전한 수소 저장 탱크를 개발하기 위한 중요한 단계를 밟았습니다. 한때 비전이었던 것이 이제는 레이저 정밀 엔지니어링을 통해 제작된 가볍고 견고한 유형의 구성 요소로 구체화되고 있습니다. Hainsworth는 미소를 지으며 "가끔 아직도 믿기지 않을 때가 있습니다. 하지만 이것은 정말 우리가 해본 것 중 가장 멋진 일입니다."라고 말합니다. 이러한 기술적 혁신은 NITIU에 경쟁 우위를 부여할 뿐만 아니라 운송의 탈탄소화에 강력한 모멘텀을 부여하여 수소 경제를 빠른 속도로 가속화합니다.
