센터 시험장비 48종 94점 구축

세계 각국 탄소중립 선언 증가

수소용품 세계시장 잠재력 높아

2019년 5월 23일 강원도 강릉시의 시험단지에서 실증시험을 수행하던 수소저장탱크가 폭발하여 2명이 사망하고 6명이 부상하는 큰 사고가 발생하였다. 해당 시설은 태양광과 풍력발전기를 이용하여 생산된 전기재생에너지로 수소를 생산하여 저장 후 연료전지로 전기를 생산하는 시스템을 개발하는 실증연구시설이었다. 하지만 생산된 수소 중 산소를 분리하는 분리막 불량으로 산소가 저장탱크에 혼입되어 미상의 점화원에 의해 폭발로 이어졌다.

이 사고의 원인이 되었던 수전해설비는 고압가스안전관리법이나 액화석유안전관리 및 사업법 등 가스관련 법령에 의해 검사를 받는 대상시설과 대상 제품이 아니라는 점에서 수소제품 및 시설을 포괄적으로 포함하는 ‘수소안전관리에 대한 법’ 제정의 필요성이 제기되었다.

강릉 수소저장탱크 사고로 수소법 제정

이 사고를 계기로 2020년 2월 3일 ‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법’(이하 수소법)이 공포되었다. 수소법은 ‘수소경제 진흥’과 ‘수소 안전관리’의 두 부분이 단일법으로 제정되었으며, 향후 해당 산업 및 시장 성장 후 필요 시 분법을 할 목적으로 제정되었다.

수소법 제정으로 수소를 사용하는 제품인 ▲고정형 연료전지 ▲이동형 연료전지 ▲수소추출설비 ▲수전해 설비의 수소 용품 4종이 신규 검사 대상품으로 포함되었다.

먼저 232.6kW 이하의 고정형 연료전지는 기존 액화석유안전관리 및 사업법에 따른 가스용품으로 검사 대상 제품이었으나 LPG 및 도시가스를 추출하여 사용하는 간접수소용 연료전지만 대상이었다. 하지만 수소법 제정으로 수소가스를 직접 사용하는 직접 수소용 연료전지도 검사 대상품에 포함되었다.

이동형 연료전지는 수소저장 용기로부터 수소가스를 직접 공급받아 전기와 열을 생산하는 연료전지로 드론, 지게차, 선박 등 모빌리티의 동력장치로 사용되는 제품이다.

수소추출설비는 고온에서 천연가스, LPG 등을 분해하여 수소를 생산하는 장치로 가스공사, 혹은 도시가스사가 현재 설치된 배관망을 활용한 수소생산이 가능하기 때문에 단기적으로 수소가스 공급에 많이 활용될 것으로 예상된다. 다만, 수소추출설비는 온실가스인 CO2가 생산된다는 것이 단점으로 CO2를 포집 등으로 배출을 방지하는 기술개발이 필요하다.

2022년 2월 수소법 본격 시행

수전해 설비는 화력, 태양광, 풍력 등으로 발전하여 생산한 전기로 물을 분해하여 수소를 생산하며 부가적으로 산소가 생산하는 장치이다. 수전해 설비는 온실가스를 생산하지 않는 그린수소 생산시설로 현재는 경제성이 수소추출 설비에 비해 떨어지지만 장기적으로 보급이 확대될 것으로 기대되는 제품이다.

수소법이 2022년 2월 시행됨에 따라 수소용품을 검사하기 위한 세부검사방법(표준)인 KGS코드 제정도 활발하게 진행되고 있다. 한국가스안전공사는 2020년부터 가스안전연구원 주관하에 수소용품 4종에 대한 전문가그룹을 조직‧운영하여 수소용품 안전기준 개발 연구를 수행하고 있다.

수소용품 4종에 대한 검사표준은 검사표준안 작성, 전문가 자문회의, 제조사 간담회, 공청회 등을 거쳐 올해 7월 고정형 연료전지와 수소추출설비에 대한 표준제정, 8월 수전해 설비, 이동형 연료전지(지게차용) 표준제정, 11월에는 이동형 연료전지(드론용) 표준제정을 완료할 예정이다.

수소용품 4종을 검사 대상품으로 지정하고 검사표준을 제정하여 국가기관이 검사하는 제도를 운영하는 국가는 전 세계적으로 우리나라가 유일하다.

수소용품 검사는 (1)제조시설 검사와 (2)수소용품 검사의 순으로 진행된다.

제조시설 검사는 국내시설의 경우 공장건립 전 공사로부터 생산시설, 인력조직, 검사시설 등이 포함된 기술검토(서류심사)를 받아야 하며, 시‧군‧구의 제조허가를 득한 후 기술검토 내용에 대한 제조시설 완성검사(현장검사), 보험가입, 안전관리자 선임 및 안전관리규정을 제출하여야 된다. 외국에서 수소용품이 생단되는 시설의 경우 기술검토와 현지 공장심사(현장심사)를 실시하여야만 산업통상자원부에 제조등록을 할 수 있다. 공장심사는 매 3년마다 실시하게 된다.

수소용품 검사는 국내외 수소용품이 동일하게 각 모델에 대해 설계단계검사를 실시하게 되고, 설계단계검사에 합격한 제품은 생산 후 실시하는 생산단계검사를 받아야 한다. 설계단계검사는 KGS코드에 요구되는 모든 검사항목에 대해 실시하며, 생산단계검사는 종합품질관리체계검사인 종합공정검사, 생산공정검사 및 샘플링 시험검사인 제품확인검사 중 제조사가 1개를 선택하여 수검할 수 있다.

‘수소용품 검사지원센터’완주군 선정

가스안전공사는 수소용품 검사를 위한 ‘수소용품 검사지원센터’건립사업을 올해 전국 지자체 공모를 통해 11개 신청 지자체 중에서 최종적으로 전라북도 완주군이 선정되었다. 검사지원센터는 부지면적 30,276m2의 규모로 시험동, 본관동, 고객지원동의 3개의 건축물로 건립되며 올해 설계를 시작으로 2023년 완공을 목표로 사업을 추진 중이다.

검사지원센터에 구축되는 장비는 112억 원 규모로 연료전지 성능평가장비 등 48종 94점이 구축될 예정이다. 다만, 수소법이 시행되는 2021년 2월부터 검사지원센터 완공 전까지 수소용품 검사는 가스안전공사 본사(시험연구동)에서 수행하게 된다. 수소용품 검사업무수행은 가스안전공사 수소안전기술원 內 수소용품시험부에서 담당하게 된다.

수소용품 4종은 생산시설인 수소추출설비와 수전해 설비, 소비시설인 고정형 연료전지와 이동형 연료전지로 구분된다. 2019년 정부가 발표한 ‘수소경제활성화 로드맵’에 따르면 연료전지(발전용, 가정‧건물용 포함)는 2018년 314MW에서 2040년 17.1GW로 54배 성장, 수소생산은 13만톤/年에서 526만톤/年으로 40배 성장할 것으로 예상되고 있다.

또한, 유럽, 중국 등 해외 국가들이 잇달아 탄소중립을 선언함에 따라 수소용품 국내‧외 시장잠재력으로 매우 높다고 할 수 있다. 우리나라는 이러한 시장 트렌드를 주도하여 발 빠르게 수소법 제정과 수소용품 지정, 관련 표준제정 및 수소용품 검사지원센터 구축으로 글로벌 수소용품 시장을 선점할 것으로 기대된다.