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수소충전소 긴급 진단 ① 수소충전소 고장으로 ‘몸살’

충전소 적고 설비 규모 작아 수소차 몰릴 시 ‘과부하’
수소차 운전자, 충전소 고장 시 인접 충전소 찾느라 ‘진땀’
하루 250kg 규모로는 수소 차량 증가 대응 한계
예비품 선제 확보 등 신속한 A/S 시스템 구축 필요

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[월간수소경제 이종수 기자] 국내 수소충전소는 올해 8월 말 기준 총 47기(연구용 8기 포함)가 구축됐다. 지난 2019년 한 해에만 20기를 구축해 세계 최다 구축 기록을 세운 바 있다. 정부는 올해 총 100기로 확대한다는 계획이다. 2022년까지 누적 310기, 2030년까지 누적 660기를 목표로 하고 있다.   


그러나 수소충전소가 잦은 고장으로 몸살을 앓고 있다. 최근 개소한 충전소들도 개소한지 얼마 되지 않아 고장에 시달리고 있다. 수소전기차 오너들은 인터넷 카페, 앱 등을 통해 수시로 충전소 운영 상황을 체크하지 않으면 헛걸음을 할 수 있다.     


특히 충전소의 잦은 고장은 수도권에 집중됐다. 수도권 충전소 중 경부선 안성휴게소(상・하행) 수소충전소의 설비 피로도가 가장 심각한 것으로 보인다. 안성 충전소는 지난해 4월 개장해 1년 반 정도 된 곳이지만 고장 수리로 인한 일시 영업 중단이 빈번한 것으로 나타났다. 


수도권에 충전소가 부족한 상황인데 반해 수소전기차가 크게 증가하면서 일시적으로 충전차량이 몰리며 과부하가 발생, 고장이 잦은 것으로 보인다. 


또 한 충전소가 고장 수리를 위해 영업을 중단하는 경우 인접 충전소로 몰리는 풍선효과로 인해 인접 수소충전소도 수소가스 부족과 고장 수리 등으로 수난을 겪고 있다.


충전소 설비 고장은 압축기, 냉동기, 디스펜서, 고압호스, 칠러, 쿨러 등 전방위적으로 나타나고 있다. 특히 압축기와 디스펜서에서 고장이 자주 발생하는 것으로 나타났다.


고장 발생 시 수소 공급 중단 없이 충전수요에 대응할 수 있는 수소충전소 증설 지원이 시급한 상황이다. 


수소충전소 잦은 고장 

<월간수소경제>는 지난 2018년 4월 오픈한 수소전기차 오너들의 모임인 ‘넥쏘 네이버 카페’에 올라와 있는 ‘수소충전소 실시간 현황(2019년 4월~2020년 9월)’을 분석했다.  


충전소 운영자들은 설비 점검, 고장 수리 등 충전소 현황을 실시간으로 카페에 올리고 있다. 넥쏘 오너들은 수소충전소 앱 ‘하이케어’와 함께 카페에 올라온 수소충전소 현황 정보를 공유하고 있다.  


넥쏘 카페의 ‘수소충전소 실시간 현황’에 따르면 지난해 상반기에는 전국에서 수소충전소가 가장 많은(2020년 8월 말 기준 6개소) 울산지역에서 고장이 간혹 발생했다. 




울산 웅촌 신일복합충전소는 지난해 4월 9일 고장이 발생한 후 부품 수급이 늦어져 7일 만인 16일에 영업을 재개했다. 이어서 5월 4일에는 압축기 고장으로 1시간 정도 충전을 중단하기도 했다. 이 충전소는 6월에도 한 번 간헐적 이상이 발생해 운영 중지라는 공지가 올라왔다. 


울산 울주 그린복합충전소는 지난해 5월 23일 압축기 고장이 발생해 수리 완료 후 25일부터 정상 영업에 들어갔다. 


이들 충전소는 각각 지난해 1월, 5월 개소한 신생 충전소였다. 


2018년 9월 개소한 울산 북구 경동수소충전소는 지난해 6월 1일 ‘장기 고장’이라는 공지가 올라온 이후 6월 23일까지도 ‘장기 고장’이 유지되고 있었다. 


올해 8월에는 울산지역 3곳 수소충전소의 동시 고장으로 한 충전소의 충전 대기시간이 크게 늘어난 바 있다.     

또한 지난해 6월부터 양재 수소충전소의 고장 공지도 하나둘 올라오기 시작했다. 이 시기에 서울에서 충전이 가능한 곳은 양재와 상암 두 곳뿐이었다. 


2010년 11월 연구용으로 설치된 양재 수소충전소는 설비 용량이 작고 노후화되어 있었지만 서울지역 충전소가 상암밖에 없어 민간에 개방된 이후 충전차량이 몰리면서 과부하로 인한 고장이 본격 발생하기 시작했다. 

 


지난해 6월 충전기의 충전건 이상으로 충전 시 수소가스가 미량 누출되어 3일 정도 충전을 중단한 이후 12월에도 설비 노후화 및 충전 차량 급증에 따른 설비 과부하로 고장이 발생해 수리하는 데 2주 정도 걸린 바 있다. 결국 양재 수소충전소는 현재 시설 업그레이드 공사 중이다.     

     

지난해 8월부터는 경부고속도로 안성휴게소 수소충전소 두 곳(서울・부산 방향)에서 고장이 발생하기 시작해 올해 9월까지도 압축기, 고압호스(노즐), 디스펜서, 칠러, 냉동기 등의 고장으로 감압(제한) 충전과 수리로 인한 일시 영업중단 및 재개를 반복해왔다. 


양재 등 서울지역 충전소가 원활치 않고, 그 사이에 수소전기차도 늘어나면서 안성휴게소 충전소로 충전차량이 한꺼번에 몰려 설비 과부하 영향이 큰 것으로 보인다. 


안성(서울 방향) 수소충전소는 올해 5월 “제한된 설비용량에 차량이 급증하다 보니 충전 대기시간 증가, 충전량 제한 등 여러 가지 문제가 발생하고 있어 차량 분산 효과를 위해 최근 10일간 시간대별 충전건수 자료를 공유한다”며 카페에 자료를 올리기도 했다.


동탄지역 한 수소차 오너는 카페 게시판에 “수도권 충전소 부족으로 인해 안성으로 많은 차가 몰리다 보니 과부하로 인해 고장이 자주 발생하는 것 같아 안타깝다”라는 글을 올렸다.    


지난해 9월 개장한 하남만남충전소도 10월 29일 압축기 고장을 시작으로 올해 9월까지도 제한 충전과 수리・점검으로 인한 영업 중단・재개가 반복되었다. 안성휴게소 수소충전소의 잦은 고장으로 인해 충전차량이 하남 충전소로 몰린 탓으로 분석된다. 


이러한 풍선효과는 여주휴게소 충전소와 충남 내포충전소까지도 이어진 것으로 보인다. 


지난해 4월 영동고속도로 여주 휴게소(강릉 방향)에 설치된 여주 충전소는 올해 5월에도 한 번 고장이 발생한 바 있다. 안성 수소충전소 공사 중에는 충전차량이 내포충전소로 몰려 수소 가스가 부족해 감압(제한) 충전하는 경우가 자주 발생하고 있다. 내포충전소는 지난 8월 냉동기 고장으로 인해 제한 충전(2~3kg)을 한 바 있다.   

지난해 9월 국회 수소충전소, 올해 5월 서울 강동 수소충전소가 오픈함으로써 많은 차량이 이들 충전소로 흡수되면서 안성과 하남 충전소가 숨을 돌리긴 했지만 최근까지도 잔고장에 시달리는 상황이다. 


서울 강동 수소충전소도 지난 6월부터 잔고장으로 일시 영업중단 및 재개를 반복해왔다. 강동충전소가 고장으로 수리 중일 경우 충전차량은 하남 충전소로 몰린다.      




지난해 9월 개소한 경남 함안 수소충전소는 올해 2월부터 8월까지 디스펜서 가스누출, 칠러・냉각기 고장 등으로 일시 영업중단 및 재개를 반복해왔다.  


충북 1호 충전소인 청주 오창수소충전소는 지난 7월 압축기 인버터 고장으로 충전이 중단된 바 있다. 지난해 5월 오픈한 대전 1호 수소충전소인 학하충전소도 지난 7~9월 3개월간 긴급 설비 점검과 수리가 집중됐었다. 


한편 국회 수소충전소는 오픈 당일 몇 시간 만에 일시적 고장으로 충전이 중단된 바 있지만 이후 안정적으로 운영되고 있다. 


국회 수소충전소는 현재 하루 평균 90대 이상을 충전해 전국에서 가장 많은 충전 대수를 기록하고 있다. 원활한 충전을 위해 설비점검을 강화하고, 튜브트레일러 라인 증설 및 어닝 설치 작업 등 설비개선, 압축기 유지보수, 부품 교체 등을 진행해왔다. 

 



충전소 고장 대응방안 

기계설비는 시간이 지나면 노후되어 고장 등의 문제가 발생한다. 처음 가동시에도 적응 기간 동안 고장이 발생할 수 있다. 그래서 설비 설치 후 예방 점검과 유지보수가 수반되기 마련이다. 즉 수소충전소의 고장에만 초점을 두고 문제시 삼는다면 뾰족한 해결책이 없다는 얘기다.  


A 수소충전소 구축업체의 관계자는 “수소충전소는 최소 수개월에서 1년 정도는 안정화 기간이 필요하다. 아무리 시운전을 많이 했어도 설비를 실제로 가동해보고 점검해봐야 부품 문제 등을 파악해 개선하고 안정화 할 수 있다”라며 “충전소 설비 고장 자체만을 문제로 삼지 않았으면 좋겠다. 다만 수소 가스 누출 문제나 충전기 결빙 문제는 지속적으로 관심을 갖고 해결해 나가야 할 것”이라고 말했다.    


우선 수소충전소 설비의 고장을 최소화하기 위한 기술개발과 시공품질 확보에 더욱 관심을 가져야 할 것으로 보인다.  


특히 고장 발생 이후 어떻게 즉각적으로 잘 대응하느냐가 중요한 문제로 남는다.     

  

수소충전소 구축업체들이 설비 고장 시 대응 매뉴얼을 마련하고, 신속하게 부품을 교체할 수 있도록 예비품을 선제적으로 확보해놓는 등 신속한 A/S 체계를 구축하는 데 힘써야 한다는 지적이다. 현재 국내 수소충전소 주요 부품은 대부분 외산에 의존하고 있어 유지보수 비용과 시간이 많이 드는 구조다.    


정부도 대응 방안을 마련하는 데 노력하고 있다. 


우선 2021년부터 수소충전소 증설비용을 지원할 계획이다. 현재 구축된 수소충전소는 충전기 1기(하루 250kg 규모)로 운영돼 수소차량 증가에 대응하는 데 한계가 많다. 고장 발생 시 충전을 대체할 수 있는 여력이 없어 수소차 운전자들은 인접 충전소를 찾아야 하는 불편함을 감수해야 한다.


또 충전소 1기로는 시간당 4~6대만 충전할 수 있어 대기시간이 길다. 차량 충전시간은 5분 내외지만 다음 충전까지 승압, 탱크교체 등의 준비시간이 필요하기 때문이다.  




설비 증설 시 1기가 고장 나면 수소 공급 중단 없이 예비 라인이 충전수요에 대응하고, 그 사이에 고장 수리를 병행해 안정적으로 충전소를 운영할 수 있을 것으로 기대된다. 충전 대기시간도 크게 줄일 수 있을 것으로 보인다.    


2022년까지 100기 구축을 목표로 하는 하이넷은 앞으로 설계하는 수소충전소의 경우 증설을 염두에 두고 부지를 확보한다는 계획이다. 


정부는 수소차 이용자의 편의 제고를 위해 수소유통전담기관(한국가스공사)을 통해 충전소 위치, 예상 대기시간, 고장, 탱크 교체 시간 등 전국 수소충전소 운영 정보를 취합해 실시간으로 제공하는 시스템을 구축할 예정이다.   


지난해 12월부터 수소충전소 현황 앱 ‘H2케어(하이케어)’가 운영 중이지만 운영자의 자발적 입력에 의존해 정확한 정보를 즉시 제공하는 데 한계가 있기 때문이다.  


또한 수소유통전담기관은 충전소 시설관리 전문인력을 육성·확보해 사전 예방정비 및 즉각적인 고장정비를 지원할 예정이다. 


수소융합얼라이언스추진단의 한 관계자는 “최근 정부와 수소충전소 고장 대응방안을 논의 중이고, 수소충전소 운영 노하우를 공유하기 위한 협의체를 구성한다든지 수소충전소 업계에서 할 수 있는 방안도 모색해나갈 것”이라고 밝혔다.   


한편 정부는 수소충전소의 안전성 확보를 위해 설계・시공단계에서 수소 누출 위험 등에 대한 안전성 평가제도를 도입하고, 수소 누출 방지에 필요한 설비의 안전 인증제를 단계적으로 확대할 계획이다.  


운영단계에서는 충전소 이상 발생 시 충전소 사업자뿐만 아니라 안전관리기관도 실시간 확인할 수 있는 이중 안전모니터링 시스템을 구축하고, 설비 외관 위주의 정기검사를 첨단장비를 활용한 정밀안전 검사로 개편할 계획이다.   





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