[월간수소경제 이종수 기자] 정부는 2040년까지 수소충전소 1,200기를 구축할 계획이다. 대량의 수소생산・이송을 위한 수소생산기지와 수소배관도 구축해 나갈 계획이다.  

특히 최근 수소충전소 설비의 고장으로 인한 잦은 운영중단은 사업자의 경제적 손실뿐만 아니라 수소전기차 보급에도 악영향을 끼칠 수 있는 중대 사안으로 떠올랐다.     

수소 관련 업계에 따르면 현재 수소경제 초기 상태라 수소산업 전반에 대한 기술력과 운영경험 부족으로 잦은 설비고장을 유발해 국민 불편이 잇따르고 있다. 

또 국내 수소 인프라는 해외 제작사 제품들이 주도하고 있어 구축이 완료된 후 운영상 문제점 발생 시 즉각적인 조치가 어렵다. 하자 보증기간이 지난 설비는 제작사에서 정비업무를 직접 수행하고 있으나 기초적인 정비수준이어서 설비에 문제 발생 시 조치시간이 오래 걸리고 정비 효율성 저하로 설비의 안정적 운영을 위한 신속한 대응이 어려운 게 현실이다.     

이에 따라 국내 수소 설비를 안정적으로 관리할 수 있는 전담기관 지정의 필요성이 대두되고 있다. 고압 천연가스 설비에 대한 표준화된 정비체계와 전문기술을 구축해온 한국가스기술공사가 최적임자라는 평가가 나온다.  

실제로 가스기술공사는 수소 인프라 구축사업을 활발하게 추진하고 있는 가운데 선제적으로 수소 인프라 정비서비스 체계 구축에도 박차를 가하고 있다.  

수소 인프라 구축사업 빠르게 확대

1993년 국내 천연가스 설비의 효율적인 유지관리와 기술개발을 목적으로 설립된 가스기술공사는 본사와 전국 14개 지사 조직으로 평택, 인천, 통영, 삼척, 제주 등 5개의 LNG 생산기지 전체 설비와 4,854km에 이르는 전국 천연가스 공급 주배관망 및 403개소의 공급관리소에 대한 유지보수와 안전점검 활동을 통해 안전하고 안정적인 가스공급을 유지하는 데 기여해 왔다. 

해외 정비사업에도 진출해 2011년 9월부터 멕시코 만사니요 LNG 인수기지 정비사업을 수행하고 있다.    

가스기술공사는 정부의 수소경제 활성화 로드맵 발표 이후 정관 목적사업에 수소사업을 반영하고 전담조직을 신설해 수소 인프라 구축사업을 적극 추진해 왔다. 지금까지 수소생산기지 3개소(평택, 부산, 전주)와 수소충전소 20개소를 구축 중이다. 오는 2022년 말까지 100기의 수소충전소를 구축한다는 목표다. 서산수소충전소의 위탁운영으로 충전소 운영사업에도 진출했다. 

또한 대전 국제과학비즈니스벨트 단지 내에 구축 중인 ‘수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터’도 2022년부터 위탁운영을 시작할 예정이다. 

강원도와 수소액화충전소, 평택시와는 액화수소 생산시설을 각각 구축할 계획이다. 지난해 12월에는 평택시, 경기평택항만공사와 함께 수소교통 복합기지 구축사업자로 선정되어 평택항 인근 포승산업단지 내에 수소교통 복합기지를 구축할 예정이다.  

공사는 천연가스를 비롯한 고압가스 설비 분야의 세계적인 설계·시공·관리 기술력과 에너지 플랜트 분야의 EPC(설계·구매·시공) 및 O&M(운영·유지보수) 등 수많은 사업관리 경험을 바탕으로 정부 정책에 발맞춰 수소 관련 설계 및 시설관리 등을 선도적으로 준비해온 결과 수소 인프라 구축사업을 빠르게 확대할 수 있었다.

공사는 천연가스 설비 정비기술 노하우를 바탕으로 수소 인프라 정비사업에도 나서 수소경제 활성화에 기여하겠다는 계획이다. 수소충전소의 잦은 고장 발생으로 충전소 유지보수의 중요성이 커지면서 가스기술공사의 정비기술이 긴요해졌기 때문이다.

수소 인프라 광역정비 서비스 체계 구축

가스기술공사는 지난해 7월 정부의 한국판 뉴딜 종합계획 발표에 맞추어 ‘K-뉴딜’ 추진단과 전담조직을 신설하고, 14개 핵심 과제로 구성된 ‘한국가스기술공사형 K-뉴딜 전략체계’를 추진하고 있다. 그중 하나가 ‘수소 인프라 광역정비 서비스 구축’ 과제이다. 이 과제는 정부 관계부처 합동 ‘한국판 뉴딜 뒷받침을 위한 공공기관 역할 강화방안’에서 자율확산 프로젝트로 선정된 바 있다.

먼저 기존 인프라를 활용한 전국 광역 최적 정비체계를 구축한다는 전략이다.  

공사는 현재 전국 14개 지사와 8개 사업소를 운영하고 있다. 이러한 고급 정비인력, 장비 및 전문기술력을 기반으로 2023년까지 3단계에 걸쳐 전국 9개 권역으로 구성된 수소 광역정비체계를 구축한다는 계획이다. 전국 어느 지역에서나 2시간 이내에 긴급정비와 예방정비가 가능한 정비지원체계를 갖춘다는 것이다. 

이와 더불어 24시간 상시 긴급출동 및 정비가 가능한 H-EOCS(Hydrogen-Emergency One Call System)를 도입하고, 예방정비 및 긴급대응절차와 전문인력 양성을 통해 수소 인프라 설비의 안전한 운영을 도모할 예정이다.

H-EOCS는 수소 인프라 시설 운영사업자가 H-EOCS를 통해 설비 이상을 통지하면, 그 내용이 가스기술공사에 자동 통보되고, 즉시 현장으로 출동해 조치할 수 있는 시스템이다.

또한 수소 인프라 전주기 통합안전관리시스템을 구축할 예정이다. 

미래 4차 산업혁명의 핵심인 빅데이터 기반의 디지털 트윈을 통해 수소 인프라의 생애 전주기에 걸친 설비 안전과 설비관리 생산성을 높인다는 전략이다. 이를 위해 지난해 12월 대전 본사 내에 IoT 기반의 수소 인프라 설비 실시간 통합안전관리시스템 구축을 시작해 올해 안으로 완료할 예정이다. 단계적으로 통합 정비&운영센터, 자재관리센터 등도 확장 구축할 예정이다. 

이러한 통합안전관리시스템을 통해 실시간 상태감시, 비상대응관리, 통합설비관리가 가능해진다. 특히 실시간 빅데이터 기반 AI 시뮬레이션을 통한 예측정비, 사고 예방 및 신뢰성 향상을 기할 예정이다.

이어 함께 수소기술 표준화 및 수소 국산화 기술을 적극 지원할 계획이다. 

가스기술공사는 그동안 설계, 시공, 유지보수의 축적된 기술과 경험을 바탕으로 국내 수소 인프라 설비의 구축 표준화 모델을 수립하고, 정비·운영 기술 표준화를 함께 완성해 설비 제작사에 국한되지 않는 수소기술 표준화를 주도해 국내 수소산업 생태계 활성화에 기여한다는 목표다.

현재 수소충전소의 실시간 모니터링시스템은 운영상 설비 운전상태의 건전성만을 감시할 수 있어 수소충전소의 운영 효율성이나 고장 시점 예측을 통한 정비 효율성 향상을 위해서는 정비 표준화와 고장진단 알고리즘을 탑재한 통합시스템이 필요하다는 게 공사의 판단이다.

이에 따라 공사는 수소충전소 고장 유형을 분류하고, 그에 따른 정비방법 표준화를 통해 고장 이력에 대한 DB 구축과 실시간 데이터를 통합한 고장진단 정비시스템 개발을 추진하고 있다.

아울러 현재 대전 국제과학비즈니스벨트 내 구축 중인 ‘수소산업 전주기 제품 안정성 지원센터 운영사업’과 연계해 수소 인프라 설비의 핵심 수입부품 10종을 국산화해 국산화율을 크게 올려 국내 소재・부품산업의 성장을 견인할 계획이다. 

2022년 1월 센터 개소를 목표로 하고 있는 공사는 수소산업 전주기 제품 안정성 지원센터 운영을 위해 시험평가 및 기술지원사업, 표준정립 및 시험인증사업, 연구개발사업, 대외협력사업 등 4개 분야의 단계별 사업 추진 로드맵을 통해 사업을 구체화할 예정이다. 이를 통해 수소산업 전주기 제품의 안전인증 및 성능평가를 담당하는 국제 시험평가기관으로서 위상을 갖도록 한다는 게 공사의 목표다.

공사는 최근 수소제품 국산화 노력의 일환으로 수소충전소 충전노즐 결빙방지 장치를 개발해 충전소 운영자와 수소전기차 운전자들로부터 큰 호응을 얻고 있다. 이 기술은 현재 2개 충전소에 적용 중이며, 지속적으로 확대 적용할 예정이다. 

또한 국내 중소기업과 협업으로 방폭형 수소누출 영상탐지장치 개발에 착수했다. 올해 안으로 개발을 완료한다는 목표다. 

기존 가스 누출감지 장치는 알람 등을 통해 누출을 알려주지만 가스 누출의 원인 및 위치 등을 실시간 파악하기에는 어려움이 있다. 이번에 개발되는 기술은 국내 최초 방폭형 제품으로 실시간 초음파 영상탐지를 통해 수소 누출의 위치를 정확히 감지해 현장의 안전 사각지대를 없애고 긴급정비와 초기 대응이 가능해 수소 설비의 안전과 정비 효율성을 극대화할 것으로 예상된다.

수소 인프라 정비서비스 협력 확대

가스기술공사는 수소 인프라 시설 정비사업을 위해 장비 제조사와의 협력이 필수라는 점을 인식하고, 지난해 12월 국내 유일의 수소충전소 압축패키지 국산화 업체인 광신기계공업과 ‘수소산업 인프라 EPC 및 O&M 사업 추진을 위한 업무협약’을 체결했다.  

이번 협약을 통해 가스기술공사는 수소충전소 성능검사 지원사업과 유지보수사업을 추진하고, 광신기계공업은 이에 필요한 부품을 안정적으로 확보해 지원하기로 했다. 또 수소 인프라 EPC 및 O&M, 연구개발 관련 사업, 제품 국산화 지원사업, 수소산업 전문기술인력 육성을 위한 교육사업 등에 협력하기로 했다. 

공사는 효성중공업, 하이넷 등 수소충전소 구축업체들은 물론 한국가스안전공사와도 협력을 추진하고 있다. 한국가스안전공사는 올 하반기에 공사 내에 수소충전소 이중 모니터링 시스템을 구축할 예정이다. 

한국가스기술공사 관계자는 “공사는 정부의 수소경제 활성화 로드맵 발표 이후 수소 인프라 구축사업을 적극 추진하고 있다”라며 “공사는 여기서 만족하지 않고 고압 천연가스 분야에서 축적한 노하우와 기술력을 바탕으로 수소 인프라 유지보수 사업도 수행해 국내 수소경제 안착에 기여할 것”이라고 밝혔다.

그러나 공사가 안정적으로 수소 인프라 유지보수 사업을 수행하기 위한 법적 근거가 미비한 상황이다. 수소법에는 수소산업 진흥, 유통, 안전 분야 전담기관만 지정하도록 명시되어 있다. 이에 따라 공사는 산업통상자원부가 지난해 실시한 수소경제 전담기관 공모에서 수소산업 진흥사업과 함께 수소 인프라 설비 유지보수 사업도 병행한다는 전략으로 수소산업진흥 전담기관 부문에 지원한 바 있지만 아쉽게도 탈락했고, 수소융합얼라이언스추진단이 수소산업진흥 전담기관으로 선정됐다.

수소산업의 진흥은 수소경제의 핵심 인프라인 수소충전소 운영의 활성화가 필수다. 최근 수소충전소의 잦은 고장으로 인한 운영중단 문제가 불거지면서 수소충전소 유지・보수에 대해서도 큰 관심을 가질 수밖에 없는 상황이 됐다. 이에 따라 수소융합얼라이언스추진단이 수소 인프라 시설 유지보수 역량을 확보하기 위해선 가스기술공사와의 협력이 절대적으로 필요해 보인다. 

실제로 가스기술공사와 수소융합얼라이언스추진단은 수소 인프라 설비 유지보수 업무협력을 협의 중이다. 

공사는 수소 인프라 설비 실시간 통합안전관리시스템 구축을 완료하면 전국 광역 정비체계를 가동해 우선적으로 공사가 구축 중인 수소충전소와 수소생산설비를 통합 관리하고, 수소융합얼라이언스추진단, 수소충전소 등 수소 인프라 구축업체들과의 업무협력을 확대해 전국적으로 수소 인프라 설비 정비사업을 본격화한다는 계획이다. 

가스기술공사 관계자는 “국민이 수소에너지를 안심하고 사용할 수 있도록 하기 위해서는 정부 주도의 수소시설 유지·보수 전담기관이 지정돼야 한다”라며 “국내 유일의 고압 천연가스 분야 유지보수 기술력을 보유하고 있고, 전국의 전문인력을 활용해 신속하고 안전하게 대응할 수 있는 우리 공사가 수소 인프라 유지보수 전담기관으로 최적이라고 생각한다”고 말했다. 

이 관계자는 “공사는 수소 인프라 유지보수 전담기관으로 지정될 수 있도록 정부 관계 부처와 지속적으로 협의하고 있다”라며 “기존 인프라를 활용한 전국 광역 정비체계 구축, 수소 인프라 통합안전관리시스템 구축, 수소산업 전주기 제품 안정성 지원센터 운영 등 수소 인프라 유지보수 역량 강화에도 집중하고 있다”고 밝혔다.