[기획] 수소경제 R&D센터-가스기술公 '수소 안전성 지원센터'
[기획] 수소경제 R&D센터-가스기술公 '수소 안전성 지원센터'
  • 채제용 기자
  • 승인 2022.01.06 07:10
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탄소중립 실현 위한 청정수소경제 선도 전초기지

[이투뉴스] 제26차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP26)에서 정부는 지난해 2050 탄소중립 선언에 이어 2018년 대비 2030년 온실가스 총 배출량을 40% 감축하는 상향된 국가온실가스감축목표를 국제사회에 공표했다. 과감한 도전을 선택한 셈이다.

'2050 탄소중립' 목표 이행 원년을 맞아 정부는 오는 3월 시행하는 '탄소중립기본법'의 시행령을 제정한다. 이어 9월에는 시범사업 등을 거쳐 주요 계획 및 사업의 기후영향을 평가해 저감방안을 마련하는 '기후변화영향평가'를 시행한다. 또한 탄소중립 및 NDC 이행을 뒷받침하기 위해 4대 중점 분야에 올 한해 약 11조4000억원 규모의 재정을 투자한다. 아울러 2조4000억원 규모의 '기후대응기금'을 신설하고, 탄소감축 사업에 집중 투자한다.

부문별·연도별 온실가스 감축목표 수준을 포함하는 '국가 탄소중립 녹색성장 기본계획'도 확정하며, 탄소중립 목표 달성을 위해 필요한 에너지·수송 등 각 분야의 법정계획을 수립한다.

이처럼 2050년까지 순배출량을 제로(0)로 만드는 것을 목표로 하는 탄소중립을 견인할 가장 큰 핵심수단이 수소경제다. 탄소중립을 달성하기 위해서는 에너지전환이 이뤄져야 하며, 그에 따른 액션플랜이 수소에 기반한 경제구조인 수소경제인 것이다.

수소경제는 탄소중립의 핵심수단이다. 온실가스, 미세먼지 등을 배출하지 않는 친환경에너지이며, 에너지 다소비 산업에 새로운 탄소저감 수단을 제공한다. 전력계통의 안정화도 꾀한다. 수소 저장기술 등을 활용해 전력수급 불균형을 해소하며, 전력망과 가스망의 상호보완으로 계통 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한 산업경쟁력 측면에서 신산업 창출과 전통산업의 재도약 기회를 제공한다. 에너지안보 측면에서도 화석연료 대체로 에너지 수입의존도를 크게 낮추며 수소 도입을 통해 에너지 자립도를 높이게 된다.

그동안의 이행성과도 적지 않지만 여전히 갈 길이 멀다. 수소차의 경우 지난해 10월 기준 누적 승용차 1만7953대, 버스 115대 등 총 1만8068대이며, 수소택시는 20대가 실증 중이고, 수소트럭은 세계 최초로 양산체계를 구축했다. 수소연료전지는 711㎿, 수소충전소는 118기에 이른다.

그러나 로드맵이 예정한 내년 수소승용차 보급대수 목표가 누적 6만5000대라는 점에서 목표치의 27%에 불과하다. 핵심 인프라인 수소충전소 보급 일정도 목표 대비 38% 수준에 그친다. 수소산업 핵심부품과 소재도 대부분 미국, 일본 등에 의존하는 실정이다.

우리나라의 수소기술 특허는 세계 5위 수준이지만 사실상 중국, 미국, 유럽연합, 일본, 한국, 독일 6개국이 세계 수소시장의 대부분을 차지하고 있는 만큼 실제 경쟁국 가운데 우리나라는 하위권에 속한다. 지난해 등록된 특허 수의 경우 한국이 1033건으로 일본 974건을 추월해 4위로 올라섰지만 중국의 4721건에 비해서는 4분의 1에도 미치지 못한다.

수소경제는 탄소중립 달성의 중요한 전략적 기둥이지만 수소 생태계 전반적으로 리스크가 크고 성공확률이 높지 않은 실정으로, 민간기업의 진입은 그 자체가 모험투자다. 그런 만큼 탄소중립 실현을 위한 수소경제로의 전환 과정에서 경쟁력의 원천이 될 수 있는 노하우와 네트워크를 갖춘 가스분야 공공기관의 역할은 더없이 중요하다. 수소 에너지 전환기의 초입에서 정부의 수소경제 활성화에 선도적으로 나서는 전초기지의 역할을 하기 때문이다. 수소경제에 역량을 결집하는 가스분야 공공기관의 R&D 센터를 찾아가본다.

▲대전 국제과학비즈니스벨트 내 수소산업 전주기제품 안전성 지원센터 전경.
▲대전 국제과학비즈니스벨트 내 수소산업 전주기제품 안전성 지원센터 전경.

국내 최고수준의 각종 수소 제품·부품 시험환경 구축

한국가스기술공사의 '수소산업 전주기제품 안전성 지원센터'는 성능평가 기반 국내 수소산업 경쟁력 향상을 목표로 정부와 대전광역시로부터 구축비와 운영비 각각 285억원, 150억원을 지원받아 출범했다.

대전시 국제과학비즈니스벨트 내 신동지구에 건설된 센터는 8798㎡ 부지에 건축공사와 기반설비 공사를 거쳐 지난해 11월 완공돼 올해부터 본격적인 연구개발 과제를 수행한다.

센터는 수소 제품 및 부품의 기계특성시험, 수압 및 내압시험, 압력반복시험, 유량 시험, 제조 효율 시험 등이 가능한 시험환경을 구축 완료했다. 국내 최고 수준의 8가지 수소품질 분석 장비 구축을 통해 수소뿐만 아니라 다양한 가스의 품질분석 환경을 갖추고 있다. 또한 PEMFC 및 SOFC 연료전지 스택 성능 및 내구성 평가 장치를 구축 중으로, 올해 완료될 예정이다.

가스기술공사는 지난해 11월 시험지원 기업 공모를 통해 수소부품(압축기, 밸브류, 피팅, 호스, 유량계 등), 연료전지(PEMFC 스택, SOFC 스택), 수소품질 분석 분야에서 총 5개 기업을 선정했다. 공모에 선정된 기업들을 대상으로 성능 및 내구성 테스트 시험을 지원할 계획이다.

센터의 인력은 대부분 시험 전담인원으로 구성되어 있다. 정부출연기관에서의 경험, LNG인수기지 설비 유지보수 경력, 수소부품 및 품질에 대한 노하우와 기술적 전문성을 갖춘 인력이다.

◆수소 전문기업에 다양한 형태의 지원 수행

▲센터의 수소압축 및 회수시험실.
▲센터의 수소압축 및 회수시험실.

수소산업 전주기제품 안전성 지원센터는 시험평가 및 인증서 발급뿐만 아니라 수소부품의 설계에서부터 제작, 시험, 분석까지 전주기에 걸쳐 국내 수소기업을 지원한다는 차별화된 강점을 갖고 있다.

국내 중소 및 중견기업은 수소 관련 부품의 개발 단계에서 제품의 안전성, 내구성, 효율성 등에 대한 시험 및 성능 확인이 어려운 상황이다. 센터는 기존 수소부품, 수소제조효율, 수소충전률 시험평가 및 수소품질 분석 인프라와 올해 구축되는 연료전지 스택 성능평가 시스템을 기반으로 국내 수소 전문기업에 다양한 형태의 지원을 수행할 예정이다.

특히 대전의 지리적 요인으로 인해 중소 및 중견기업의 성능평가를 위한 장거리 부품 운반 및 회수 부담을 완화해줄 수 있을 것으로 기대된다.

가스기술공사는 수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터 구축 운영사업 위·수탁 협약 체결을 통해 올해부터 2031년까지 향후 10년 동안 센터를 운영하며 국내 수소 전문기업을 대상으로 수소 부품 시험 서비스, 수수료 안내, 성적서 발급 등의 업무를 수행하게 된다.

이와 함께 과학기술정보통신부 연구개발특구진흥재단에서 전담하는 ‘대덕연구개발특구 수소전주기 부품 원스톱 시험·평가·지원 플랫폼 구축’ 연구과제 주관기관으로 선정되어 2023년 말까지 연구과제를 수행하게 된다. 해당 연구과제를 통해 연내 기존 수소부품시험, 수소품질 분석뿐만 아니라 연료전지 스택 시험평가 시스템까지 갖추게 된다.

또한 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원에서 전담하는 소재부품 개발사업 총 2개 연구과제에 참여하며 역류방지 체크 밸브, 피팅, 튜브, 공압밸브, 충전호스 등 수소충전기 부품 연구를 진행 중이다.

◆성능·신뢰성 평가 기반 KOLAS 인증서 발급
수소산업 전주기제품 안전성 지원센터는 국내 수소 전문기업의 제품 개발 지원을 위해 시제품 테스트, 성능·신뢰성 평가를 기반으로 KOLAS 인증서를 발급하고 제품 현장 적용을 지원한다.

▲센터의 수압 및 내압시험실.
▲센터의 수압 및 내압시험실.

특히, 성능·신뢰성 평가 시 생성되는 데이터를 통해 제품의 개선방안을 도출하고 공동연구를 추진하는 등 센터 인프라를 적극 활용하여 기술적인 지원에도 힘쓸 예정이다.

또한 기업 규모가 작을수록 수수료 지원을 강화하고 대전광역시 소재 기업에 추가 수수료 감면 혜택을 지원하는 등 국내 수소 전주기 제품 생태계 육성에 이바지하겠다는 의지가 강하다.

이와 함께 지난해 공모에 선정된 기업을 대상으로 성능 및 내구성 테스트 시험과 컨설팅 서비스를 제공하여 제품 개발을 지원하며, 개발이 완료된 제품에 대해 국내 수소산업 관련 전시회 참가와 홍보를 지원할 예정이다. 여기에 성능 및 내구성 시험이 완료된 수소 부품의 현장적용 및 판매 활로를 지원할 계획이다.

수소산업 전주기제품 안전성 지원센터는 수소경제 활성화에 앞장서는 전초기지인 만큼 수소관련 시험시설의 추가 구축을 통한 센터 확장을 위해 인근 부지 확보에 힘을 쏟고 있다.

중장기 목표로는 센터의 시험평가 분야 확대 및 발전 계획을 가지고 있다. 수소 생산 시설 및 성능시험 평가설비를 보완하고 액체수소저장, 운송부품, 항공·선박·철도 적용 부품 등의 시험 분야에도 시험평가 역량을 갖출 계획이다.

수소산업 전주기제품 안전성 지원센터가 수소 전문기업에 대한 시험평가 지원, 기술적 지원, 사업화 지원을 통해 국내 수소산업 경쟁력을 높이며 세계 최고 수준의 수소제품 시험평가 센터로 그 위상을 확고히 다질 것으로 기대된다.

채제용 기자 top27@e2news.com


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