KR20170104254A - 수소 저장 장치 - Google Patents

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KR20170104254A
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송준영
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 수소 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 수소연료전지 차량에서 수소 가스를 흡장 또는 흡착하는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크와, 상기 고압 탱크 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 역할을 하는 열교환기를 포함하되, 열교환기가 고압 탱크 외부에 배치되도록 함으로써, 고압 탱크 내 더 많은 양의 수소 저장이 가능하며, 열교환기의 열교환 효율이 향상된 수소 저장 장치에 관한 것이다.

Description

수소 저장 장치{Hydrogen storage device}
본 발명은 수소 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 수소연료전지 차량에서 수소 가스를 흡장 또는 흡착하는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크와, 상기 고압 탱크 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 역할을 하는 열교환기를 포함하되, 열교환기가 고압 탱크 외부에 배치되도록 함으로써, 고압 탱크 내 더 많은 양의 수소 저장이 가능하며, 열교환기의 열교환 효율이 향상된 수소 저장 장치에 관한 것이다.
최근, 차세대 자동차로 EV/HEV/PHEV 등 하이브라이드 차에 이어 최근 들어 수소연료전지 차량(FCEV)의 개발이 활발히 진행되고 있다.
상기 수소연료전지 차량에서는 차량의 주행 거리 증대를 위하여 제한된 공간에 최대한 많은 수소를 수용해아 하므로, 수소 가스를 압축하여 저장한다. 이때, 수소 저장 방식으로 기체상태의 수소를 압축하여 고압 탱크에 저장하는 방식이 사용되는 것이 일반적이다.
일예로, 기체 수소를 5.6kg 저장하기 위해서는 700bar 기체 144L가 필요하다. 이때, 고체화합물에 수소를 흡장하는 방식을 이용하면 수소 5.6kg을 36L의 부피에 저장을 할 수가 있다. 즉, 같은 수소 용량을 저압 조건 및 작은 부피에 저장을 할 수 있어, 고체 화합물에 수소를 흡장하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.
수소의 고체 저장 방식(Metal hydride)에서 사용되는 고체 화합물로는 Lithium amide 계열과, LaNi5H6, NaAlH4(Sodium aluminum hydride), Mg(NH2)2 (Magnesium amide)가 있다.
그런데, 상술한 바와 같은 고체 화합물에 수소를 흡장할 때에는 반응열이 발생된다. 이러한 반응열은 발열 반응이며, 주위의 고체화합물 구조에 영향을 주어 수소가 고체 화합물에 흡장하는 반응 속도가 느려지게 한다는 문제점을 갖고 있다.
실제, 수소연료 차량의 상용화를 위해서는 차량에 수소 가스를 충진하는데 드는 소요 시간이 약 3~5분 이내가 되도록 해야 하지만, 이러한 반응열이 문제가 되어 상용화에 걸림돌이 되고 있다.
수소를 흡장하여 저장할 때에는 상기와 같은 발열 반응이 일어나는 반면, 수소연료 차량이 주행하여 수소가 탈장될 때는 주의의 열을 흡수하는 흡열 반응이 일어나게 된다.
이때에는 고체 화합물의 반응 온도까지 열이 추가적으로 공급되어야 하나, 차량용 폐열을 활용한 경우 반응 온도까지 열 공급이 어렵다는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 이유로 열을 제거하거나, 공급하기 위한 용도로 열교환기가 필요하다.
한편, 고체 화합물은 파우더(powder), 펠릿(pellet) 등의 여러 가지 형태로 고압 탱크 내에 충진할 수 있다. 이때, 최대한 많은 수소 저장을 위해서는 내부 고압용기에 많은 고체 화합물을 충진해야 하므로, 내부 기공이 많아 부피가 큰 파우더 형태보다는 파우더 또는 펠릿을 압축하여 벌크 형상으로 만든 다음, 용기에 넣는다.
관련 기술로, 일본공개특허 제2004-162885(공개일 2004.06.10, 명칭 : 고체 충전 탱크)에는 탱크 내에 유체 유로로 사용되는 관(11)과, 핀(12)이 교대로 적층되도록 형성된 열교환기와, 그 사이 사이에 파우더 형태의 고체 화합물(13)이 배치되도록 한 고체 충전 탱크가 개시된 바 있다.
이 외에도, 미국등록특허 제6,478,077호(등록일 2002.11.12, 명칭 : Self supporting heat transfer element)에서는 고압 탱크(21) 내에 관형 열교환관(22)을 넣고, 열전달을 위해 판형 핀(flat fin, 23)과 고체 화합물이 교대로 적층되어 형성된 예가 개시되었다.
그런데, 상기와 같은 선행문헌에 개시된 기술은 대부분 고압 탱크 내에, 발생된 반응열을 탱크 내 제한된 공간에 형성된 열교환기를 이용하여 제거하는 방식으로, 열교환기로 인해, 고압 탱크 내에 수소가 저장될 수 있는 공간이 줄어든다는 단점이 있다.
즉, 고압 탱크는 압력을 견디기 위해 실린더 형태로 구성되는 것이 일반적이며, 이를 위해 외벽을 두껍게 형성하거나, 복합재를 이용하여 설계되는데, 고압 탱크 내에 고체저장물질과 열교환기를 배치하는 경우, 탱크의 체적이 커지게 되며, 내압 설계도 강화해야할 뿐만 아니라, 제한된 공간 내에 고체저장물질과 열교환기가 배치되어야 하므로, 많은 양의 수소 저장을 위한 많은 양의 고체저장물질을 담기가 어려워진다.
이에 따라, 고압 탱크 내 반응열을 제거하기 위한 열교환기는 대부분 최대한 단순화된 관 형태이거나, 관과 판형 핀이 구비되는 형태로 형성되기 때문에 열교환 성능이 좋지 않다는 문제점이 있다.
특허문헌 1 : 일본공개특허 제2004-162885(공개일 2004.06.10, 명칭 : 고체 충전 탱크) 특허문헌 2 : 미국등록특허 제6,478,077호(등록일 2002.11.12, 명칭 : Self supporting heat transfer element)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 역할을 하는 열교환기가 고압 탱크 외부에 배치되도록 함으로써, 고압 탱크 내 더 많은 양의 수소 저장이 가능하며, 열교환기의 형태에 제한이 없어 열교환 효율이 높은 열교환기를 구성할 수 있는 수소 저장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 수소 저장 장치는 수소 가스를 흡장 또는 흡착하는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크(100); 및 상기 고압 탱크(100)의 외부에 배치되며, 상기 고압 탱크(100) 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열과 열교환하는 열교환기(300); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수소 저장 장치(1)는 상기 고압 탱크(100) 내에 다수개의 히트 파이프(200)가 배치되고, 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되어 상기 열교환기(300)를 이룰 수 있다.
이때, 상기 고체 화합물은 리튬아미드(Lithium amide) 계열과, LaNi5H6, NaAlH4, Mg(NH2)2 중 어느 하나일 수 있다.
또, 상기 수소 저장 장치(1)는 상기 열교환기(300)에 공급되는 열교환매체의 온도를 조절하는 온도조절수단(400); 상기 고압 탱크(100) 내부 온도를 측정하는 온도측정수단(500); 및 수소 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시, 상기 고압 탱크(100) 내부가 상기 고체 화합물의 반응온도가 되도록 상기 온도조절수단(400)을 제어하는 제어부(600); 를 포함할 수 있으며, 상기 온도조절수단(400)은 전기히터 또는 PTC 히터일 수 있다.
일 실시예로, 상기 열교환기(300)는 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310)을 포함하여 형성될 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 열교환기(300)는 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310); 상기 열유동관(310)과 교번되어 배치되며, 내부에 열교환매체가 유동되는 냉각 플레이트(320); 및 상기 냉각 플레이트(320)에 연결되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(330) 및 배출되는 출구파이프(340); 를 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 열교환기(300)는 상기 냉각 플레이트(320) 및 열유동관(310) 사이에 개재되는 냉각핀(350)을 더 포함하여 형성될 수도 있다.
이때, 상기 냉각 플레이트(320)는 너비 방향 또는 높이 방향으로 일측에 관통 형성되어 상기 입구파이프(330)와 연통되는 유입구(321); 너비 방향 또는 높이 방향으로 타측에 관통 형성되어 상기 배출파이프와 연통되는 배출구(322); 및 상기 유입구(321) 및 배출구(322) 사이 공간을 일부 구획하여 열교환매체의 유로를 조절하는 구획부(323); 를 포함하여 형성될 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 열교환기(300)는 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310); 상기 열유동관(310)이 내부에 수용되는 수냉 탱크(360); 상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(330); 및 상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 배출되는 출구파이프(340); 를 포함하여 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 수소 저장 장치는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 역할을 하는 열교환기가 고압 탱크 외부에 배치되도록 함으로써, 동일 크기의 고압 탱크 내 더 많은 양의 수소 저장이 가능하며, 열교환기의 형태에 제한이 없어 열교환 효율이 높은 열교환기를 구성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 수소 저장 장치는 고압 탱크 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 열교환기의 열교환 성능이 향상됨에 따라, 수소가 고체 화합물에 흡장/흡착 또는 탈장/탈착되는 속도가 빨라질 수 있다.
즉, 본 발명은 수소가 고체 화합물에 흡장 또는 흡착되는 속도가 빨라짐으로써, 수소연료전지 차량에 적용 시, 차량에 수소 가스를 충전하는 시간이 짧아지고, 수소가 고체 화합물로부터 탈장 또는 탈착되는 속도가 빨라져, 주행 시 수소 이용이 원활하게 이루어 질 수 있게 됨에 따라, 수소연료전지 차량의 상용화를 앞당기는데 기여할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 수소 저장 장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 수소 저장 장치의 개략적인 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 수소 저장 장치를 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 수소 저장 장치에서 또 다른 열교환기를 나타낸 구성도.
도 6은 도 5의 열교환기에서 냉각 플레이트의 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 수소 저장 장치에서 또 다른 열교환기를 나타낸 구성도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 수소 저장 장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 수소 저장 장치(1)는 수소연료전지 차량에서 수소 가스를 흡장 또는 흡착하는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크(100)와, 상기 고압 탱크(100) 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열을 제거하는 역할을 하는 열교환기(300)를 포함하되, 열교환기(300)가 고압 탱크(100) 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수소 저장 장치(1)는 상기 고압 탱크(100) 내에 다수개의 히트 파이프(200)가 배치되고, 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성됨에 따라, 상기 고압 탱크(100) 내에서 발생되는 흡열반응 또는 발열반응으로 발생된 반응열을 외부로 전달하여, 외부에서 열교환기(300) 이루어질 수 있도록 형성된다.
상기 히트 파이프(200)는 전도도가 높은 금속으로 이루어지며, 상기 고압 탱크(100) 내에 다수개가 일정 간격으로 배치되어, 상기 고압 탱크(100) 내에 저장되는 고압 화합물 입자와 수소 가스 간에 반응이 이루어질 수 있는 공간이 확보되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 히트 파이프(200)는 상기 고압 탱크(100)의 높이방향으로 일단에서 타단까지 길게 연장 형성되어 상기 고압 탱크(100) 내에서 발생되는 열을 최대한 외부로 전달할 수 있도록 하는 것이 좋다.
상기 고압 탱크(100)는 입구에 매니폴드(110)가 설치되어, 외부로 연장되는 상기 히트 파이프(200)가 일정 위치에 고정될 수 있도록 하고, 상기 히트 파이프(200)가 삽입되는 영역을 제외한 나머지 영역이 밀폐되어 내부에 수용된 고체 화합물이 외부로 빠져나가지 않도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 고체 화합물은 금속착수소화물인 리튬아미드(Lithium amide) 계열과, LaNi5H6, NaAlH4, Mg(NH2)2 중 어느 하나일 수 있다.
수소의 고체 저장 방식에서 사용되는 고체 화합물로는 Lithium amide 계열과, LaNi5H6, NaAlH4(Sodium aluminum hydride), Mg(NH2)2 (Magnesium amide)가 있는데, LaNi5H6의 경우 저장 밀도가 낮고 가격이 비싸며, Lithium amide 계열은 연구 진행 중으로, 실제 수소 저장 장치(1)를 구성하는데 사용하기에는 다소 부적합하다.
그런데, NaAlH4 및 Mg(NH2)2는 수소저장합금 대비 높은 무게 밀도를 가지며, 주성분이 알칼리 금속으로 가격대가 낮다는 장점이 있다. 또한, NaAlH4의 경우 33℃에서 1단 반응이 일어나고, 110℃에서 2단 반응이 일어나면서 수소를 방출하며, Mg(NH2)2는 반응 온도가 120℃이하로, 마그네슘수소화물 대비 낮은 반응 온도를 가지게 되어 열교환기(300)를 통해 공급해야할 온도가 지나치게 높지 않다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 수소 저장 장치(1)에서는 고체 화합물로 NaAlH4 및 Mg(NH2)2가 사용되는 것이 바람직한데, 이 경우, 수소 탈장 또는 탈착을 위한 흡열 반응이 일어날 때, 상기 고압 탱크(100) 내부 온도가 최대 120℃가 되도록 해야 한다.
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 상기 열교환기(300)에 공급되는 열교환매체의 온도를 조절하는 온도조절수단(400)이 더 구비되는데, 이때, 열교환매체는 상기 열교환기(300)가 공랭식일 경우, 공기일 수도 있으며, 수냉식일 경우 냉각수 또는 오일일 수도 있다.
상기 온도조절수단(400)은 전기히터일 수도 있고, 냉각수 가열 시에는 PTC 히터가 사용될 수도 있다.
본 발명의 수소 저장 장치(1)는 상기 온도조절수단(400)을 통해 고압 탱크(100) 내 환경을 적절히 조절하게 되는데, 이를 위해 상기 고압 탱크(100) 내부 온도를 측정하는 온도측정수단(500)과, 상기 온도조절수단(400) 및 온도측정수단(500)을 제어하는 제어부(600)를 포함한다.
상기 제어부(600)는 수소 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시, 상기 고압 탱크(100) 내부가 상기 고체 화합물의 반응온도가 되도록 상기 온도조절수단(400)을 제어하되, 상기 온도측정수단(500)을 통해 측정된 온도에 따라 상기 온도조절수단(400)의 작동유무를 결정하게 된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(300)는 상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310)을 포함하여 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 열교환기(300)는 공랭식으로, 열유동관(310)을 통해 전달된 열이 공기와 열교환되도록 형성된다.
또 다른 실시예로, 상기 열교환기(300)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 수냉식으로 형성될 수도 있으며, 도 8과 같이 공랭식 및 수냉식이 결합된 하이브리드(Hybrid) 타입으로 형성될 수도 있다.
먼저, 도 5의 열교환기(300)는 열유동관(310), 냉각 플레이트(320), 입구파이프(330) 및 출구파이프(340)를 포함하여 형성된다.
상기 열유동관(310)은 다수개의 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격되어 배치된다.
상기 냉각 플레이트(320)는 상기 열유동관(310)과 교번되어 적층되며, 내부에 열교환매체가 유동되며, 상기 입구파이프(330) 및 출구파이프(340)는 상기 냉각 플레이트(320)에 연결되어 열교환매체가 유입 및 배출되도록 형성된다.
이때, 도 6과 같이, 상기 냉각플레이트는 너비 방향 또는 높이 방향으로 일측에 관통 형성되어 상기 입구파이프(330)와 연통되는 유입구(321)와, 너비 방향 또는 높이 방향으로 타측에 관통 형성되어 상기 배출파이프와 연통되는 배출구(322)와, 상기 유입구(321) 및 배출구(322) 사이 공간을 일부 구획하여 열교환매체의 유로를 조절하는 구획부(323)를 포함하여 형성될 수 있다.
따라서 도 5의 열교환기(300)를 좀 더 구체화 하면, 상기 히트파이프와 냉각 플레이트(320)가 교번되어 적층되되, 상기 냉각 플레이트(320)에 형성된 유입구(321) 및 배출구(322)는 각각 이웃한 냉각 플레이와 연통되도록 연결되며, 그 단부에는 입구파이프(330) 및 출구파이프(340)가 연결되는 형태일 수 있다.
이때, 상기 구획부(323)는 높이방향으로 연장 형성되되, 도 6과 같이 1개 형성되어 열교환매체가 U자로 유동될 수도 있으며, 2개 이상 형성되어 열교환매체가 지그재그로 유동 방향이 전환되도록 할 수도 있다.
상기 열유동관(310)은 히트파이프와 마찬가지로 파이프 형태일 수도 있으나, 상기 냉각 플레이트(320)와의 접촉 면적을 증가시키기 위해, 상기 냉각 플레이트(320)에 대응되는 크기의 판 형태로 형성될 수도 있다.
다음으로, 도 7의 수냉식 열교환기(300)는 열유동관(310)과, 상기 열유동관(310)이 내부에 수용되는 수냉 탱크(360)와, 상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(330), 및 상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 배출되는 출구파이프(340)를 포함하여 형성된다.
상기 수냉 탱크(360)에는 온도가 조절된 열교환매체가 유동되어 내부에 수용된 열유동관(310)과 열교환이 이루어지게 된다.
이때, 상기 수냉 탱크(360)의 상기 열유동관(310)이 삽입되는 영역에는 별도의 실링부재가 더 장착되어, 상기 수냉 탱크(360) 내 열교환매체가 외부로 누설되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 8의 하이브리드 타입 열교환기(300)는 열유동관(310)과, 냉각 플레이트(320) 및 냉각핀(350)을 포함하여 형성된다.
즉, 상기 열교환기(300)는 냉각 플레이트(320), 열유동관(310), 냉각핀(350)의 순서로 적층되거나, 냉각 플레이트(320), 냉각핀(350), 열유동관(310)의 순서로 적층되어, 상기 열유동관(310)의 일측면은 수냉식으로 열교환되고, 타측면은 공랭식으로 열교환될 수 있도록 형성된다.
도 3을 참고로, 본 발명의 수소 저장 장치(1)의 작동 과정을 설명하면,
먼저, 수소 저장을 위해 고체 화합물에 흡장 또는 흡착 시에는 발열 반응이 발생되며, 이를 제거하기 위해 열교환기(300)의 열교환매체가 상기 온도조절수단(400)에 의해 조절되어 낮은 온도로 공급된다.
상기 고압 탱크(100) 내에서 발열 반응으로 발생된 열은 상기 히트 파이프(200)를 따라 상기 열교환기(300)의 열유동관(310)까지 전달되며, 상기 열유동관(310)에 전달된 열은 공랭식 또는 수냉식으로 냉각된다.
이후, 상기 온도측정수단(500)에서 상기 고압 탱크(100) 내 온도가 일정 온도 이하로 측정되면, 상기 온도조절수단(400)의 작동이 중단된다.
다음으로, 수소 이용을 위해 고체 화합물로부터 탈장 또는 탈착 시에는 흡열 반응이 발생되며, 이를 위해 상기 고압 탱크(100) 내에 열 공급이 필요하다.
따라서 상기 온도조절수단(400)에 의해 열교환매체가 가열되며, 높은 온도의 열교환매체와 상기 열교환기(300)의 열유동관(310)이 열교환하여 상기 히트파이프로 열을 전달하게 된다.
이후, 상기 온도측정수단(500)에서 상기 고압 탱크(100) 내 온도가 일정 온도 이상이 되어 열 공급이 필요하지 않게 되면, 상기 온도조절수단(400)의 작동이 중단되며, 상기 제어부(600)는 탈장 또는 탈착이 끝날 때까지 지속적으로 상기 온도측정수단(500)의 온도를 모니터링 하여, 추가적인 열 공급이 필요하게 되면 다시 상기 온도조절수단(400)을 작동시켜 상기 고압 탱크(100)로 열이 전달되도록 한다.
이에 따라, 본 발명은 수소가 고체 화합물에 흡장 또는 흡착되는 속도가 빨라짐으로써, 수소연료전지 차량에 적용 시, 차량에 수소 가스를 충전하는 시간이 짧아지고, 수소가 고체 화합물로부터 탈장 또는 탈착되는 속도가 빨라져, 주행 시 수소 이용이 원활하게 이루어 질 수 있게 됨에 따라, 수소연료전지 차량의 상용화를 앞당기는데 기여할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 수소 저장 장치
100 : 고압 탱크
110 : 매니폴드
200 : 히트 파이프
300 : 열교환기
310 : 열유동관 320 : 냉각 플레이트
321 : 유입구 322 : 배출구
323 : 구획부
330 : 입구파이프 340 : 출구파이프
350 : 냉각핀
360 : 수냉 탱크
400 : 온도조절수단
500 : 온도측정수단
600 : 제어부

Claims (10)

  1. 수소 가스를 흡장 또는 흡착하는 고체 화합물이 저장되는 고압 탱크(100); 및
    상기 고압 탱크(100)의 외부에 배치되며, 상기 고압 탱크(100) 내에서 수소를 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시 발생되는 반응열과 열교환하는 열교환기(300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수소 저장 장치(1)는
    상기 고압 탱크(100) 내에 다수개의 히트 파이프(200)가 배치되고,
    상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되어 상기 열교환기(300)를 이루는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고체 화합물은
    리튬아미드(Lithium amide) 계열과, LaNi5H6, NaAlH4, Mg(NH2)2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수소 저장 장치(1)는
    상기 열교환기(300)에 공급되는 열교환매체의 온도를 조절하는 온도조절수단(400);
    상기 고압 탱크(100) 내부 온도를 측정하는 온도측정수단(500); 및
    수소 흡장/흡착 또는 탈장/탈착 시, 상기 고압 탱크(100) 내부가 상기 고체 화합물의 반응온도가 되도록 상기 온도조절수단(400)을 제어하는 제어부(600); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 온도조절수단(400)은
    전기히터 또는 PTC 히터인 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기(300)는
    상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기(300)는
    상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310);
    상기 열유동관(310)과 교번되어 배치되며, 내부에 열교환매체가 유동되는 냉각 플레이트(320); 및
    상기 냉각 플레이트(320)에 연결되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(330) 및 배출되는 출구파이프(340); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 열교환기(300)는
    상기 냉각 플레이트(320) 및 열유동관(310) 사이에 개재되는 냉각핀(350)을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  9. 제 7항 및 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 플레이트(320)는
    너비 방향 또는 높이 방향으로 일측에 관통 형성되어 상기 입구파이프(330)와 연통되는 유입구(321);
    너비 방향 또는 높이 방향으로 타측에 관통 형성되어 상기 배출파이프와 연통되는 배출구(322); 및
    상기 유입구(321) 및 배출구(322) 사이 공간을 일부 구획하여 열교환매체의 유로를 조절하는 구획부(323); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기(300)는
    상기 히트 파이프(200)가 외부로 연장 형성되며, 서로 일정거리 이격된 다수개의 열유동관(310);
    상기 열유동관(310)이 내부에 수용되는 수냉 탱크(360);
    상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 유입되는 입구파이프(330); 및
    상기 수냉 탱크(360)의 일측에 형성되어 열교환매체가 배출되는 출구파이프(340); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 저장 장치.
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