▒ 한국가스기술공사, 수소 안전 기술 더 세심하게 챙긴다

수소 인프라 광역정비 서비스 체계 추진…한국판 뉴딜 성공

심유빈 승인 2021.01.11 07:55 | 최종 수정 2021.04.07 22:40 의견 0

| 에너지산업 선도기업 심층 취재 시리즈 (1)

에너지산업신문은 ‘에너지산업과 함께, 에너지산업인과 더불어’라는 표어를 내걸고 2020년 1월 인터넷신문으로 창간해 같은 해 4월 첫 기사를 송출했습니다.

이에 본지는 창간 1주년으로부터 최초 기사 송출 1주년을 맞는 4월 말까지 에너지산업 선도기업 심층 취재 시리즈를 연속 게재할 예정입니다. 이번에는 이 시리즈의 1편으로 한국가스기술공사의 신사업인 수소 안전 기술을 소개합니다. (편집자 말)

| 수소경제, 에너지산업 핵심 과제 급부상…가스기술공사도 고압가스기술로 ‘한 몫’

평택시 블루에너지 수소충전소 준공식. (사진: 가스기술공사)

최근 정부가 에너지 전환과 더불어 수소경제 활성화를 에너지산업 분야 핵심 과제로 내걸었다. 이에 발맞춰 한국가스기술공사는 수소충전소와 각종 수소 설비의 안전 관리와 관련 기술 개발에 매진하고 있다.

정부가 추진하는 수소경제 활성화 로드맵은 2040년까지 수소차 총 290만대 보급과 수소충전소 1200개소 구축이 목표다. 하지만 국내 수소 인프라는 해외 제작사가 만든 제품들이 주종을 이뤄 운영상의 문제점을 즉각 조치하기가 어렵다는 것이 업계의 일반적인 견해다. 하자 보증기간이 끝난 설비는 제작사에서 정비를 직접 수행하지만, 고장 개소도 제각각인데다 고장 시점부터 정비 후 재가동까지 걸리는 평균 시간조차 아직 정확히 산정하지 못할 정도로 운영 이력이 짧은 것이 문제다.

서산시 수소충전소. (사진: 가스기술공사)

운영 중단 빈도가 높아지고, 설비 제조업체의 명쾌한 정비 대응을 기대하기 어려운 상황이지만 희망은 있다. 한국가스기술공사가 수소경제사회 도약 및 그린 뉴딜사업 성공을 위해 국내 수소 인프라 광역정비 서비스 체계 구축에 매진하고 있는 덕분이다. 특히 이 회사는 국내 수소설비 관리 전담기관이 없는 현실에서 국내 고압 천연가스설비에 대한 표준화된 정비체계와 전문기술을 구축하고 있는 공공기관으로 국내 수소산업이 안정적으로 정착하는 데 크게 기여할 것으로 관측된다.

가스기술공사는 국내 수소 인프라 구축사업으로 전국 수소충전소 20개소, 수소생산기지 2개소를 구축하고 있다. 최근 강원도와 수소액화충전소 및 평택시와 액화수소생산시설 구축 등 수소 인프라 확충에 총력을 기울이고 있다. 국제과학비즈니스벨트 단지 내 수소전주기 제품 안전성 지원센터도 구축해 위탁운영하고 있다. 이는 국내 수소 전주기 핵심부품 국산화 및 소재·부품사업에 대한 성장 지원책이다.

| ‘전국 광역 최적 정비’ ‘전주기 통합 안전 체계’ ‘수소기술 표준화 국산화’…전략 제시

수소충전소 광역 정비체계 개념도. (사진:가스기술공사)


가스기술공사는 지난 7월 14일 정부의 한국판 뉴딜 종합계획 발표에 맞추어 선제적으로 7월 28일 ‘K-뉴딜’ 추진단과 전담조직을 신설하고 핵심 14개 과제로 구성된 ‘한국가스기술공사형 K-뉴딜 전략체계’를 구축해 진행 중이다. ‘수소인프라 광역정비 서비스 구축’ 과제는 정부 관계부처 합동 ‘한국판 뉴딜 뒷받침을 위한 공공기관 역할 강화 방안’ 자율확산 프로젝트 가운데 하나다.

이 과제는 ‘전국 광역 최적 정비’, ‘전주기 통합 안전 체계’, ‘수소기술 표준화 국산화’ 등 크게 3대 전략으로 나뉘어 추진된다.

우선 전국 14개 지사 및 8개 사업소를 운영하는 가스기술공사는 고급 정비인력, 장비 및 전문기술력을 기반으로 2023년까지 3단계에 거쳐서 전국 9개 권역으로 구성된 수소 광역정비체계를 구축한다. 공사에 따르면 전국 어느 지역에서나 2시간 이내에 긴급정비 및 예방정비가 가능한 정비지원체계가 갖추어진다.

긴급정비 지원시스템 운영체계. (자료 : 가스기술공사)

이와 더불어 24시간 상시 긴급출동 및 정비가 가능한 긴급정비체계(H-EOCS)를 도입하고 예방정비 및 긴급대응절차와 전문인력 양성을 통해 수소 인프라 설비의 안전한 운영을 도모할 예정이다. 긴급정비체계는 수소 인프라 시설 운영사업자가 설비 이상을 통지하면, 그 내용이 공사에 자동 통보되고, 즉시 현장 출동해 조치할 수 있는 시스템이다.

또한 가스기술공사는 빅데이터 기반의 디지털 트윈을 통해 수소 인프라 전주기에 걸친 설비 안전 관리 생산성을 높이기로 했다. 이를 위해 대전 본사 내 사물인터넷 기반 수소 인프라 설비 실시간 통합안전관리시스템, 단계적으로 통합 정비 운영센터 및 자재관리센터 등을 확장 구축할 예정이다. 이 시스템을 통해 실시간 상태감시, 비상대응관리, 통합설비관리 등을 할 수 있고, 실시간 빅데이터 기반으로 인공지능 시뮬레이션을 통해 예측정비, 사고예방 및 신뢰성 향상을 기하기로 했다.

질소발생장치. (자료:가스기술공사)


공사는 국내 수소산업 생태계 활성화에 기여하겠다는 목표를 수립한 것으로 알려지고 있다. 설계, 시공, 유지보수의 축적된 기술과 경험을 바탕으로 국내 수소 충전 설비 구축 및 정비운영 기술 등 모든 설비에 통용되는 표준화 모델을 주도적으로 만드는 것이 목표다. 공사는 또 현재 국제과학비즈니스 벨트에 건립되는 수소 전주기 제품 지원센터 사업과 연계해 수소 인프라설비 핵심 수입부품 10종도 국산화하고, 국산화율은 기존 42%에서 78%로 상향하기로 했다.

| 수소 에너지산업 활성화…충전노즐 결빙 방지·방폭형 수소누출 탐지 등 신기술 ‘속속’

수소충전소 결빙방지장치 설치 전후(사진: 가스기술공사)

이러한 목표에 따른 단기 성과도 속속 산출되고 있다. 가스기술공사는 올해 수소충전소 충전노즐 결빙방지 장치를 개발해 충전소 운영자와 수소차량 운전자에게 호평을 받고 있다. 이 기술은 현재 2개 충전소에 적용돼 있으며, 적용 개소는 점차 늘어날 전망이다. 공사는 신기술 개발에 이미 시동을 걸었다. 국내 중소기업과 협업으로 국내 최초의 방폭형 수소누출 영상탐지장치 개발에 착수했다.

일반적인 가스 누출감지 장치는 알람 등을 통해 누출을 알려주지만, 가스 누출의 원인 및 위치 등을 실시간 파악하기 어렵다. 개발 중인 신기술은 실시간 초음파 영상탐지를 통해 정확한 수소 누출 위치를 감지해 낸다. 현장의 안전 사각지대를 없애고 긴급 정비와 초기 대응을 통해 수소설비의 안전성과 정비효율을 극대화하는 것이 개발되는 신기술의 궁극적 목표다.

수소 누출 탐지 영상. (자료: 가스기술공사)


가스기술공사 관계자는 “수소 인프라 광역정비 서비스 체계를 구축하면서 한국형 그린뉴딜 및 디지털 뉴딜 사업을 접목한 국내 수소산업 활성화에 기여하겠다”며 “이번 과제를 해결하면 한국가스기술공사의 미래성장에도 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

전주기 통합관리시스템. (자료:가스기술공사)

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