[월간수소경제 이종수 기자] 글로벌 수소 시장 규모가 크게 증가할 전망이다. 국내 기업의 수소 관련 제품·기술·서비스의 글로벌 시장 우위를 확보하기 위해선 국제표준 선점이 중요하다. 해외 평가기술을 적용한 제품개발 시 제품출시 지연과 후속 기술개발에 불리하므로 국내 기술의 국제표준화가 이루어져야 시장경쟁력 확보에 유리하다는 얘기다.

 

그간 국내 수소기술의 국제표준화가 전무했지만 정부가 2019년 4월에 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’을 발표한 이후부터 국제표준화 추진이 순조롭게 진행되고 있어 주목된다. 연료전지 분야가 국제표준화를 주도하는 가운데 글로벌 수소 시장 동향과 기술진보에 따라 그린수소, 액체수소 등과 관련한 기술의 국제표준 제정도 추진되고 있다.

 

그러나 국제표준 제정을 주도할 만한 전문가가 극히 부족하다는 점이 큰 문제로 대두되고 있다. 전문가 파견 등 표준 인프라 구축을 위한 정부의 지속적인 지원이 필요하다는 목소리도 제기된다. 

 

수소경제 국제표준 선점 전략

수소·연료전지 국제표준은 수소 전주기 기술·제품의 성능, 안전성, 호환성, 품질 등을 대상으로 진행되고 있다. 1990년 이후 수소 활용(모빌리티·에너지), 수소 공급·계량 분야 국제표준이 37종 이상 개발되었는데, 일본·미국·독일 등이 주도해왔다.

 

한국은 2019년 5월에서야 수소경제 제1호 국제표준(마이크로 연료전지 전력 호환성)을 제정하는 데 성공했다. 이렇게 한국의 국제표준 제안실적이 저조했던 이유는 그간 국제표준 주도를 위한 종합적인 전략 부재 탓이었다. 국제표준의 중요성을 인식하지 못한 것이다.

 

이로 인해 R&D 과제가 표준화로 연계되지 못하고 일부 분야의 표준화 대응만 산발적으로 전개되었다. 기업들은 해외기업과의 기술제휴 등을 통해 기술력을 높여 왔지만 국내 보급사업에만 관심을 두어 기술표준을 실질적으로 논의하는 작업반(WG)에 참여하지 않았다. 학계 중심으로만 일부 분야 국제표준화 활동에 참여해온 것이다.

 

또 부생수소를 생산하는 기반은 풍부하나 재생전력 연계 수전해(P2G), 액체 저장·운송 등의 생산·공급 방식에 대한 표준화도 미흡했다. 수소경제 분야 국제표준화는 ISO, IEC, 기업 컨소시엄 주도로 진행 중이다. ISO(수소 기술위원회)는 수소기술의 시장 접근성 향상을 위해 차량용 설비, 충전소 안전설비 등의 모빌리티 분야와 수소품질·수소발생기 등의 수소 공급 분야 표준을 개발하고 있다. 재생에너지 이용 수전해(P2G), 액체수소 설비 등에서 2030년까지 26건 이상의 국제표준이 개발될 전망이다.

 

캐나다가 수소 차량용 설비, 일본이 수소품질·충전소 설비에서 강세를 보이고 있고, 미국이 충전소 부품과 수소 발생기 표준 개발에 적극적으로 참여하고 있다. IEC(연료전지 기술위원회)는 상용차에 이어 드론·선박 등의 신수요 제품 분야에 대한 표준 개발에 집중하고 있다. 2030년까지 38건 이상의 국제표준이 논의될 전망이다.

 

미국이 연료전지 안전, 일본이 고정형 연료전지 활용, 유럽은 산업용 트럭 등의 응용 분야 표준 개발에서 각각 우위를 점하고 있다. 기업 컨소시엄으로는 지난 2019년 3월 상용차용 고압(700bar) 대용량 충전 표준 부품개발과 표준화를 위해 현대차·도요타·에어리퀴드·넬·니콜라·쉘 등 6개 업체 연합이 출범한 바 있다.

 

 

 

이처럼 수소경제 국제표준 선점 경쟁이 치열해짐에 따라 국내에서는 산업통상자원부 국가기술표준원, 국내 대표적인 연료전지 분야 석학인 이홍기 우석대학교 에너지공학과 교수를 중심으로 한 수소경제표준포럼, 수소·연료전지 표준기술연구회, 산업계 등이 ‘수소경제 활성화 로드맵’과 연계해 수소산업 글로벌 시장을 선점하기 위한 ‘표준화 전략 로드맵’을 지난 2019년 4월 발표했다.

 

기술주도가 가능한 분야를 중심으로 2022년까지 드론·굴삭기용 연료전지 등 5건, 2030년까지 재생전력 연계 수전해, 차세대 연료전지 등 10건 총 15건 이상을 국제표준으로 제안해 수소 분야 전체 국제표준의 약 20% 이상을 획득한다는 계획이었다.

 

특히 국표원은 지난 2020년 7월 최근 기술발전 동향을 반영해 국제표준 제안 목표를 종전의 2030년까지 15건에서 18건 이상으로 20% 상향 조정하는 ‘표준화 제2차 로드맵’을 발표했다. 수소건설기계와 충전기 간 실시간 데이터 통신을 이용한 ‘수소충전 통신규약’, 선박에 수소를 안전하게 공급하는 ‘수소선박 충전’, 드론의 비행시간을 연장할 수 있는 ‘드론 액체수소용기’ 기술 등 3건을 신규 국제표준화 과제로 추가했다.

 

국표원은 이러한 목표를 달성하기 위해 수소·연료전지 관련 연구개발(R&D) 수행 시 국제표준과 연계해 국제표준안의 개발부터 제안, 등록까지 전주기를 지원하고, 다자간 국제표준 협력 활동을 강화하기로 했다.

 

국제표준(IS)은 신규작업표준안(NP), 작업반초안(WD), 위원회안(CD), 국제표준안(DIS), 최종국제표준안(FDIS)을 거쳐 제정된다. 이 절차를 모두 완료하는 데 통상 3년 정도가 걸린다. 또 국제표준 선점의 첫걸음인 신규작업표준안이 채택되려면 기술위원회 투표 결과 정회원국 2/3 이상 찬성, 5개국 이상 전문가 참여 등 2개 조건을 모두 만족해야 한다.

 

이처럼 정말 쉽지 않은 과정들을 거쳐야 국내 기술의 국제표준 선점이 가능하다. 정부와 산·학·연이 유기적으로 협력해 다자간 국제표준 협력 활동을 벌이는 게 시급한 이유다. 특히 기업들의 적극적인 참여가 더욱 중요하다는 게 수소경제표준포럼 위원장인 이홍기 우석대 교수의 얘기다.

 

국제표준 제정 현황과 과제

정부가 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’을 수립한 이후 한국 최초의 수소경제 국제표준이 탄생했다. 이홍기 우석대 교수가 산업통상자원부의 신재생에너지 기반구축 과제 수행을 통해 국제전기기술위원회(IEC)에 제안(2016년 4월)한 ‘마이크로 연료전지 파워시스템’ 표준안이 2019년 5월에 IEC 국제표준으로 등록됐다.

 

‘마이크로 연료전지 파워시스템’ 국제표준은 수소연료전지 기술을 노트북, 휴대폰 등 소형 전자기기에 적용할 때 필요한 전력에 대한 요구사항과 이 전력을 안전하고 호환성 있게 공급할 수 있게 하는 기준을 규정하고 있다. 이 표준은 전자기기뿐만 아니라 전기 자전거, 전동 카트, 지게차와 같은 경량 차량, 무인주행로봇 등의 분야로도 연료전지를 확대 적용할 수 있다.

 

‘마이크로 연료전지 파워시스템’ 국제표준에 이어 2019년 6월 국제전기기술위원회(IEC)에 제안한 제2호 국제표준안 ‘건설기계용 수소연료전지 시스템의 성능평가 기술’도 국제표준으로 제정됐다. 이 국제표준도 이홍기 우석대 교수가 2018년 6월부터 국가기술표준원의 ‘국가표준기술력향상사업’의 지원을 통해 개발했다.

 

 

 

이어서 △노트북용 연료전지 성능평가 기술 △수전해용 분리막 안전성 평가기술 △노트북용 연료전지 데이터 전송 △수소차 비상시 안전요구사항 △이동식 수소충전소의 성능·안전 평가기술 △연료전지시스템의 고장 진단 평가기술 △선박용 액화수소저장탱크 시험절차 △항공용 액체수소 연료탱크의 제작 요건·성능과 시험방법 △수소 활용 삼중 열병합 연료전지 평가방법 △사용 후 연료전지 스택에 대한 성능 평가방법 등의 국제표준화를 추진 중이다.

 

특히 ‘재생에너지를 이용한 수전해 설비의 안전 요구사항과 시험방법(수전해용 분리막 안전성 평가기술)’을 신규 국제표준안으로 제안해 그린수소 기술의 국제표준 선점 경쟁에 본격적으로 나선 점이 주목된다. 올해 12월 국제표준 제정을 목표로 하고 있으며, 최재우 포항공대 교수가 프로젝트팀 의장을 맡아 국제표준 제정을 주도하고 있다.

 

액화수소운반선 수요가 증가할 것으로 예상됨에 따라 신규 국제표준안으로 제안한 ‘선박용 액화수소저장탱크 시험절차’도 주목된다. 지난 2021년 12월 신규작업표준안(NP)으로 채택되어 국제표준 제정 논의가 진행 중이다. 한국조선해양기자재연구원(KOMERI)이 국가기술표준원의 ‘국가표준기술력향상사업’을 통해 이 표준안 개발을 주도했다.

 

 

두산퓨얼셀이 개발한 ‘수소 활용 삼중 열병합 연료전지’는 전기·온열·냉열뿐만 아니라 정제된 수소까지도 생산하는 차세대 연료전지기술로, 이의 성능을 평가하는 방법을 국제표준화할 예정이다.

 

‘사용 후 연료전지 스택에 대한 성능 평가방법’은 수소차·건물용 연료전지 등에서 사용된 연료전지 스택을 회수해 잔존가치를 평가해 재사용을 돕게 하는 표준안이다.

 

이밖에 해상에서 고압의 수소를 선박에 안전하게 충전하는 방법을 다루는 ‘선박용 수소 충전방법’과 수소충전소의 운영 중지 없이 가동 중 압력용기의 상태를 검사하는 ‘수소충전소 압력용기 음향 방출 비파괴 검사방법’에 대한 국제표준안을 개발 중이다.

 

 

이처럼 다양한 수소·연료전지 관련 기술과 방법에 대한 국제표준화가 추진되고 있어 2030년까지의 국제표준 제안목표인 18건 달성이 가능할 것으로 기대된다.

 

이밖에 국제표준화 과제의 원활한 추진을 위해 국제전문가가 참여하는 ‘수소경제 국제표준포럼’을 지속 개최하고, 2021년에는 국제전기기술위원회(IEC) 연료전지 기술 총회와 작업반 회의를 개최하는 성과를 올렸다.

 

한편 지난 9월 20~29일 런던에서 열린 ‘국제해사기구 제9차 선박 화물·컨테이너 운송 전문위원회’에서 국내 기술로 개발한 철강 소재 ‘고망간강’이 선박의 암모니아 저장·운송에 적합한 소재로 국제표준에 등재되고, 한국이 제안한 암모니아 적합성 시험 기준도 국제 규정으로 채택되는 쾌거를 이뤘다.

 

특히 한국이 국제표준화기구 연료전지 기술위원회 의장국으로 선출되어 연료전지 분야 국제표준화를 주도할 수 있게 됐다.

 

이홍기 우석대학교 교수는 지난 9월 11일 국제전기기술위원회(IEC) 연료전지 분과(IEC/TC 105) 의장으로 선출됐다. 이번 의장 투표는 전임 의장 출신국(프랑스) 후보와 한국의 이홍기 교수의 2파전으로 치러졌는데, 열세 예상을 뒤엎고 이 교수가 의장으로 선출됐다.

 

전기·전자 분야 국제표준화기구인 IEC의 하위 위원회인 ‘TC 105’는 연료전지 분야 기술위원회로, 1999년에 설립되었고 한국은 설립 시부터 정회원국(총 20개국)으로 참여해왔다. 현재 TC 105에는 WG(Working Group) 8개, MT(Maintenance Team) 20개가 활동 중이다.

 

이 교수가 IEC/TC 105 의장으로 선출되어 한국이 연료전지 분야 국제표준화를 주도할 있게 되었지만 연료전지 이외의 수소기술 국제표준 선점을 위해서도 국제표준 제정을 주도할 전문가 육성이 시급하다. 다자간 국제표준 협력 기반을 활용해 국제표준화기구 작업반(WG) 신설과 국내 전문가의 컨비너(convener) 수임이 필요한 이유다. 국제표준 작업은 실질적으로 작업반(WG) 중심으로 진행되어 작업반 신설과 컨비너 수임은 한국이 제안한 표준의 채택을 원활하게 하는 데 큰 영향을 미친다.

 

 

정부가 발표한 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’에 따르면 수소 관련 WG 컨비너를 2019년 1명에서 2022년 3명, 2030년 7명으로 확대한다는 계획이다. 2022년에 1명이 추가되어 총 2명이 7개의 WG 컨비너 활동을 하고 있다. 2명 중 이홍기 우석대 교수가 2016년부터 WG303 등 6개의 작업반(WG) 컨비너 활동을 하고 있다.

 

수소기술의 국제표준 선점이 글로벌 수소 시장에서 우위를 점하는 지름길인 만큼 국제표준의 중요성에 대한 인식 확산과 함께 국제표준 전문가 양성과 표준 인프라 구축을 위한 정부의 지속적인 지원이 중요하다.  

 

 

인터뷰 |  이홍기 우석대학교 교수

 

“국제표준, 수소 시장 선점 좌우…표준 인프라 구축 지원 필요”     

 

 

국제전기기술위원회(IEC) 연료전지 분과(IEC/TC 105) 의장으로 선출됐다. TC 105의 정회원 20개국 중 12개국이 유럽 국가여서 비유럽권 후보로서 어려운 싸움이 예상되었는데, 압도적인 표차로 선출됐다. 한국에 어떤 의미가 있다고 생각하나.     

국제전기기술위원회 연료전지 분과(IEC/TC 105)는 미국, 일본, 독일, 중국 주도로 고정·이동형 연료전지 전력 플랜트와 관계된 모든 연료전지 응용품, 연료전지 추진시스템과 같은 수송용 연료전지, 보조 전력장치와 휴대용 연료전지 전력 발생 시스템 등과 관계된 연료전지 기술에 대한 국제표준을 제정하고 있다.

 

사실 한국이 의장국이 되기는 불가능할 것이라고 생각했다. 통상적으로 유럽은 투표에 유럽 국가가 모두 공동으로 대응하는 경향이 강하다. 따라서 처음부터 어려운 선거라고 생각했다. 이러한 예상과 달리 12대 4의 압도적인 표차로 의장에 선출되어 기쁘다.

 

17년 동안 꾸준히 각종 회의에 참석해 우리나라의 기술개발 동향과 표준화 정책을 발표하고 수소산업 분야의 역량을 홍보했다. 또 6개의 작업반(WG) 컨비너(convener)를 수임해 나름대로 성실하게 대응해왔고, 36년간 수소연료전지를 연구해온 본인의 전문성도 인정받은 결과라고 생각한다.     

 

국가기술표준원의 적극적인 정보공유와 지원도 한몫 했다. 국표원은 동북아표준포럼, 한미표준협력대화 등의 표준협력체계를 통해 우방국의 지지를 끌어냈다. 치열한 국제경쟁이 진행되고 있는 수소산업에 대한 우리나라의 역량이 인정받는 쾌거라 할 수 있다. 앞으로 한국이 연료전지 분야 국제표준화를 주도하게 됐다는 점에서 의미가 있다.     

 

앞으로 3년간 의장으로서 IEC/TC 105의 연료전지 기술 표준화를 총괄하게 된다. IEC/TC 105의 최근 동향과 주요 이슈를 말해달라.     

최근 비약적인 수소산업의 성장과 더불어 수소 활용에 대한 국제표준이 제정 중이거나 준비 중이다. 수소 활용의 다양성 측면에서 드론·선박·열차·건설기계 등에 적용하는 연료전지와 배터리 하이브리드 시스템 등의 융합형 기술 분야에서 2030년까지 38건의 국제표준이 제정될 전망이다.  

   

시장의 잠재력이 커지면서 미국은 안전과 수전해 분야, 일본은 가정·건물용 연료전지와 연료전지용 지게차가 강점이다. 유럽은 상용차와 철도 등의 기술이 매우 우수하다. 드론·트램과 수전해 분야는 중국이 매우 진일보된 기술을 축적하고 있다.     

 

정부는 수소기술 국제표준화의 중요성을 인식하고 지난 2019년 4월 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’을 발표했다. 표준화 로드맵 발표 이후 주요 성과를 설명해달라.     

국제표준이 제정되면 세계 모든 나라가 의무적으로 해당국의 국가표준으로 대체해야 한다. 앞으로는 국제표준의 시장 지배력과 파급력이 상상 이상으로 매우 크다고 할 수 있다. 수소산업체는 보유한 기술의 국제표준화를 통해 기술적 우위를 인정받아야 한다. 보유기술의 국제표준화를 통해서만이 글로벌 시장 진입 시 경쟁력을 확보하게 되고 시장을 선점하는 효과를 가질 수 있다.

 

산업통상자원부 국가기술표준원은 지난 2019년 4월 3일 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’을 발표했다. 2030년까지 수소연료전지 분야 국제표준을 15건 이상 제안해 국제표준의 20% 이상을 확보한다는 게 주요 내용이다. 1단계로 2022년까지 굴삭기용 연료전지 등의 표준 5건과 2030년까지 차세대 연료전지 등과 관련된 표준 10건을 국제표준으로 제안한다는 계획인데, 2022년까지 실적은 모두 달성했다.     

 

2020년 7월에는 국제표준 제안목표를 종전의 2030년까지 15건에서 18건 이상으로 20% 상향 조정하는 ‘수소경제 표준화 전략 로드맵’ 2.0을 발표했다. 올해 3.0을 준비 중이다.  에너지 패러다임의 변화에 따라 세계 경제가 화석연료 의존도에서 점진적으로 탈피해 재생에너지기술과 수소기술의 보급확대를 통해 ‘탄소중립’이라는 저탄소기술 시장으로의 진입이 가속화할 것으로 보고 있다.     

 

국내 수소기술의 국제표준화는 우선 연료전지 분야가 선도하고 있다. 연료전지 분야 국제표준화 추진 현황을 말해달라.     

국내 수소경제 제1호 국제표준인 ‘마이크로 연료전지 파워시스템’에 이어 ‘굴삭기용 연료전지 성능평가’와 ‘노트북용 연료전지 데이터 전송’ 국제표준의 제정이 완료되었다.   

 

이와는 별도로 3건이 제정 완료 단계와 제정 추진단계에 있다. 그중 ‘노트북용 연료전지 성능평가’ 국제표준은 CDV(국제표준 문서의 최종투표) 단계가 완료되어 제정단계에 진입했다. ‘수소 활용 삼중 열병합 연료전지’에 대한 국가표준은 현재 문서 작성이 완료되어 제정단계가 시작되었다.     

 

‘사용 후 연료전지 스택에 대한 성능 평가방법’은 현재 문서준비단계인 AHG17(Adhoc group, 국제표준 제정단계 전 준비작업반)이 구성되어 5개국 이상에서 전문가를 파견해야 한다. 현재 4개 국가의 참여신청으로 올해 11월에 개최되는 총회에서 더욱 노력해서 전문가 파견 국가를 확보할 것이다.     

 

추가로 ‘건설장비용 연료전지의 안전’에 대한 국제표준도 준비 중이다.     

 

수소경제 표준화 전략 추진 시 애로사항들이 있을 것이다. 이와 관련해 시급히 해결해야 할 과제가 있다면.  

국내 수소경제 표준화 전략은 크게 국제표준 제정, 국가표준 제정과 표준 인프라 구축 등 3개 분야로 추진되고 있다. 전부 오랜 시간의 작업과 적절한 예산이 필요한 분야이다.     

 

우선 복잡하고 매우 어려운 국제표준 제정을 주도할 만한 전문가가 매우 부족하다는 점이 가장 큰 문제다. 추진동력이 거의 없다고 할 수 있다.     

 

표준에 대한 비전문가가 표준을 쉽게 생각하고 R&D 과제와 연계된 표준과제에 참여해 전문성이 떨어진다는 점도 문제다. 이로 인해 국제표준 무대에서 신뢰성을 많이 상실하고 있다는 현실이 매우 안타깝다.     

 

마지막으로 지속적인 인프라 구축을 위한 예산지원이 필요하다. 국제표준 네트워크는 10년 이상의 장기적인 작업이 필요하지만 전문가 파견을 위한 예산 확보가 거의 불가능한 게 현실이다.     

 

최근 국가기술표준원의 표준기반구축사업을 통해 국제표준 네트워크의 역량이 비약적으로 강화되었는데, 아직 2024년부터의 후속 사업을 준비하지 못했다. 국제표준의 국제 컨소시엄 연구와 국내 표준 인프라를 지속적으로 강화하기 위한 진일보된 정부의 지원이 매우 필요한 시점이다.     

 

수소경제표준포럼 운영 현황과 앞으로의 활동 계획은.     

지난 2018년 12월 수소경제표준포럼이 출범한 이후 국표원의 수소연료전지 국제표준화 기반구축 사업을 지원하기 위해 다양한 사업을 추진했다. ‘국제표준 선점을 통한 수소산업 글로벌 시장 선도’를 정책 목표로 정했고, 국내 최고의 전문가를 위촉해 수소경제표준포럼을 운영했다.     

 

포럼 산하에 12개 분과위원회를 구성해 분과위 중심으로 국제표준의 선제적인 대응과 국내 기술의 국제표준화에 많은 기여를 해왔다. 또한 수소기술 국제회의 작업반에 업계 참여를 지원하기 위해 ‘표준 매치업(Match up)’ 사업도 진행하는 등 실질적인 표준화를 주도했다.     

 

다만 위원장으로서 전문위원들에게 지원을 많이 해주지 못한 점이 송구스럽다. 현재는 예산을 미리 수립하지 않아서 포럼이 계속 지속될 지는 아직 불확실하다. 표준 인프라 구축 차원에서 어떤 형태로든 명맥을 이어나가는 게 타당하다고 생각한다.