수소혼입 위한 시설별 검증·실증 및 법령 제도정비 필요
혼입사업 성공시 연간 760만톤 CO₂ 감축…2050억 절감

[에너지신문] 새 정부들어 규제혁신을 통한 민간경제 활성화 국정과제 공표 이후 범부처 규제혁신 TF가 구축되면서 전방위적으로 규제혁신이 탄력을 받고 있다.

한국가스안전공사는 50대 가스안전관리 규제혁신 과제를 확정했다. 규제혁신 과제는 △안전산업 분야 (25개 과제) △국민 편익 분야(8개 과제) △행정규제 분야(13개 과제) △민간이양 분야(4개 과제) 등 4개 분야, 총 50개 세부과제로 구성됐다.

이에 본지에서는 한국가스안전공사가 추진하는 50대 가스안전관리 규제혁신 과제를 소개함으로써 독자들의 이해를 돕고자 한다. 편집자 주.

◆ 반도체 신소재 배관 고압가스 시설 확대 적용

최근 반도체 업계 등 고압가스 배관재료에 대한 신소재 수요가 많아짐에 따라 국제기준인 미국기계학회(ASME) 기준 적용이 필요해졌다.

신소재 Super Duplex는 오스테나이트페라이트계열로서, 접촉분해장치, 수소화정제장치 등 석유화학 분야 및 원자력 분야에서 사용 중이다.

이에 따라 현재 ASME 기준의 배관재료를 적용 중인 고압가스용 저장탱크(압력용기) 제조기준과 유사하게 KGS Code 개정을 추진한다. ASME B31.3(Process Piping) APPENDIX K에 따라 설계자가 설치환경을 고려해 배관을 선정하고 사용 가능토록 기준을 적용할 예정이다.

이를 위해 가스안전공사는 2022년 하반기 반도체업계 등과 워킹그룹 및 분과위원회를 열어 의견을 듣고 지난해 10월 21일 가스기술기준위원회에서 KGS Code를 심의의결했으며 11월 상세기준 개정안에 대해 산업통상자원부 승인을 완료했다.

이에 따라 고압가스 배관재질 기준을 제품과 시설에 대해 동일하게 적용해 현장 애로사항을 해결하는 등 고압가스(반도체)시설 안전성을 확보할 것으로 기대된다. 아울러 현재 3나노 반도체에서 2나노 반도체 기술을 도입하고 있는 국내 반도체 관련 기업의 활동 촉진에도 기여할 것으로 보인다.

◆ 반도체 사업장 등 방호벽 설치기준 현장 적용 합리화

반도체 사업장 등에서 방호벽 설치 시 신기술 적용에 대한 필요성이 증대되고 있다. 완공된 바닥 기초 위에 방호벽을 설치할 때 케미컬 앵커 등을 사용하는 신기술이다.

방호벽 설치 시에는 철근콘크리트 및 강판재에 한정돼 있어 다양한 재료에 대한 현장 적용이 곤란하다.

현재 방호벽 설치 시 지주를 △기초에 400mm 이상의 깊이로 묻거나 △M20 이상 앵커볼트를 사용해 고정하는 두가지 방법만 허용하고 있다.

따라서 구조기술사 등 전문기관이 설계‧감독해 안전성이 보장되는 경우를 인정해 신기술 등에 따른 지주 설치‧고정을 허용할 계획이다.

철근콘크리트 및 강판재 외의 재질에 대한 방호벽 확대 방안도 검토할 예정이다. 이를 통해 기존 건축물을 용기보관실로 대체 가능하고, 보관실 부지 비용도 절감될 것으로 기대된다.

◆ 반도체 사업장 등 가연성 고압가스 용기 실내 보관기준 완화

반도체 업계와 협회 등을 통해 고압가스 안전 규제 발굴 및 개선 의견을 들은 결과 가연성 고압가스 용기 실내 보관기준을 완화할 필요성이 제기됐다.

반도체 사업장은 다수의 가연성 고압가스를 사용하고 있으며, 가연성 가스를 저장용 실린더 캐비닛에 보관할 필요성이 있다는 의견이다.

현재 고압가스 안전관리법 시행규칙 별표8에 따라 가연성 고압가스 용기의 저장 공간은 가벼운 불연재료 또는 난연재료를 이용한 지붕을 사용토록 하고 있어 가연성 가스는 실내 보관을 할 수 없다.

이에 따라 고압가스 캐비닛을 저장용으로 사용할 수 있도록 안전성 검증 후, 지붕 규정 면제 여부를 검토할 계획이다.

저장용은 실린더 캐비닛 검사가 없어 안전성 확인이 불가하지만 사용용은 캐비닛에 대한 안전성 검사 후 지붕 규정이 없어 보관이 가능하다.

이를 통해 기존 건축물을 용기보관실로 대체하고 보관실 부지비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

반도체 고압가스시설의 안전성 확보와 반도체 관련 기업 활동도 촉진하는 효과가 있을 것으로 보인다. 반도체 생산 장비 옆의 실린더 캐비닛에 고압가스 용기를 비축 가능해 용기 교체로 인한 작업시간도 감소할 것으로 예상된다.

가스안전공사는 2023년 중 산업부, 업계, 전문가 등이 참여한 협의체를 구성하고 충분한 검토 등을 통해 상세기준을 개정할 계획이다.

◆ 저압수소 사용, 반도체시설 검사방법 합리화

2021년 8월 개정된 ‘고압가스법 시행규칙’에 따라 반도체 생산공정의 저압수소 가스설비(배관, 생산장비 등)가 법령상의 안전관리 범위에 신규로 포함됐다.

그러나 반도체 생산공정의 특성상 시설의 변경이 빈번하게 소요되고, 일부 구간은 내압·기밀시험이 곤란한 경우가 확인돼 검사방법의 현실화가 필요하다는 지적이다.

즉 공정 특성상 반도체 생산장비에 공급하는 가스의 레시피 변경시 배관 등의 증설이 수반되고, 저압의 사용환경으로 설계된 장비·배관 등은 고압의 내압 및 기밀시험이 불가한 경우가 있다는 것이다.

반도체 생산공정의 ‘VMB에서 반도체 생산장비 구간’은 밸브 등으로 차단되지 않고 하나의 설비로 연결돼 있다.

VMB(Valve Manifold Box)는 반도체 가스를 여러 개의 반도체 생산장비에 분배·공급하는 설비를 말한다. 따라서 안전 조건을 모두 만족할 경우 내압(비파괴 포함)·기밀시험 비대상으로 적극 해석하는 합리화 방안이 필요하다는 것이다.

가스안전공사가 제시한 조건은 VMB 내 가스누출경보장치, 음압유지설비 등의 안전장치를 설치하는 한편, VMB 후단에 대한 자체검사를 실시하고 검사신청 시, 그 기록을 제출할 경우 적극 해석을 통해 상세기준(KGS FU111) 규정을 충족한 것으로 인정하겠다는 것이다.

이를 통해 변경공사에 따른 법정검사 소요 시간 절감은 물론 법정검사 진행 중 설비 사용이 일부 제한됨에 따라 발생할 수 있는 반도체 생산공정 중단에 따른 손실을 최소화할 것으로 기대된다. 가스안전공사는 2022년 10월 이같은 내용의 기준 해석·심의결과를 지역 및 KSIA(한국반도체산업협회)에 안내했다.

◆ 상업용 CO₂세탁기 개발 지원

미국, 유럽 등에서 인체에 유해한 드라이클리닝의 대안으로 2002년부터 CO₂세탁기를 개발, 상용화 중이며, 국내에서도 제품을 개발 중이다.

CO₂세탁기는 액체 CO₂를 세탁 용제로 활용해 세탁하는 것으로, 사용한 CO₂는 재생과정을 통해 재활용하고 물과 석유계 용제를 사용하지 않아 친환경적인 제품이다. 그러나 CO₂세탁기 사용기준이 없어 실증을 통한 안전기준 마련이 필요한 실정이다.

따라서 지난 2021년 8월부터 산업부, 가스안전공사, 사업자는 상업용 CO₂세탁기 관련 업무협의를 갖고 고압가스안전관리법 적용 여부를 검토해왔다.

이후 가스안전공사는 2021년 12월말 산업부로부터 상업용 CO₂세탁기 규제(실증)특례 확인서를 발급받아 2022년 10월 사업자 자체 안전관리계획서를 검토하고 보완, 통보했다.

이에 사업자는 업계학계유관기관이 참여하는 안전위원회를 구성운영키로 하는 등 안전관리계획서를 보완해 가스안전공사와 업무협의를 마친 상태다.

가스안전공사는 실증 이후 CO₂세탁기 실증결과 등을 활용해 2023년 안전기준을 마련할 계획이다.

CO₂세탁기 사용 시 상업용 세탁소 약 5000개소, 물 사용량 163.2L/개, 물 1L 당 세제 0.7mL 사용을 감안할 때 연간 물 사용량 약 30만㎥ 및 세제 약 215㎥ 감축이 가능할 것으로 기대된다.

◆ 수소혼입 실증 및 안전제도 마련

수소혼입은 탄소중립과 온실가스 감축을 위한 가장 효과적 수단으로 통한다. 이에 수소혼입을 위한 시설별 안전성 및 호환성 검증·실증 및 법령 제도 정비는 반드시 필요하다.

현재 정부·업계·공사 등을 중심으로 수소혼입추진단 운영을 통해 5개년 로드맵을 수립해 이행 중이다.

이를 위해서는 수소 특성을 고려한 도시가스 공급·사용시설 및 설비의 안전성 확인은 물론 수소혼입 안전관리체계 확립을 위한 관련 제도 정비가 필수적이다. 현재 수소혼입 실증을 위해 제주지역 발전소를 대상을 규제 샌드박스가 진행중이다.

2023년부터 2025년까지 설비별 안전성 및 Pilot 시험, 규제특례 방안을 수립할 예정이며, 2026년까지 고압 및 중·저압 시설에 대한 실증시험을 실시할 계획이다.

2026년 하반기까지는 관계법령 정비, 안전기준 신설, 도시가스 요금 개편 등이 추진된다. 수소혼입 사업이 성공할 경우 연간 약 760만톤의 CO₂ 감축 효과로 탄소배출권 2050억원을 절감할 것으로 기대된다.

◆ 셀프 수소충전소 안전규제 합리화 

현재 차량에 고압수소를 충전하는 행위는 고압가스 제조행위에 해당한다. 따라서 충전 허가를 받은 자가 고용한 직원이 특별교육과 자체교육 이수 후 수소차에 고압수소 충전이 가능하다.

고압가스자동차 충전시설의 충전원은 신규 종사 시 1회 특별교육을 이수해야 하고, 안전관리책임자로부터 가스충전에 관한 안전교육을 10시간 이상 이수해야 한다.

가스안전공사는 규제샌드박스 실증특례를 통해 수소충전소의 셀프충전에 따른 안전성 방안 확보 후 셀프충전 허용을 위한 제도를 마련할 계획이다.

현재 3개 사업자가 수소충전소 셀프충전에 대한 실증특례를 진행 중이다. 셀프충전소는 2022년 8월 수소에너지네트워크가 인천, 2022년 10월 한국가스공사가 대구에서 운영 중이며, 2023년 코하이젠이 창원에서 운영 예정이다.

가스안전공사는 셀프충전을 위한 안전기준과 위반시 행정처분 규정 신설 등 고압가스법 법령과 KGS코드 개정을 추진하고 있다.

셀프 수소충전소가 정상 운영될 경우 고용인원 감축으로 셀프충전소별 연간 약 3800만원 이상의 인건비가 절감되고 kg당 수소 공급단가 400원/kg 인하 및 운영비용 절감에 따라 충전소 운영시간 확대로 국민편의가 증대할 것으로 예상된다.
 
◆ 안전한 수소충전소 고압용기 수급 필요

수소충전소 확충에 따라 고압용기 수급에 약 1년 이상이 소요되고 있다. 정부의 수소경제 활성화 정책에 따라 수소충전소의 원활한 구축을 위해서는 안전한 수소충전소용 고압용기를 공급할 수급처 확보가 필요하다.

국내 수소충전소 고압용기는 2020년 상반기까지 3개사가 공급했지만 누출사고 이후 1개사의 고압용기가 사용중지 됨에 따라 최근까지 해외 2개사가 공급 중이다.

가스안전공사에 따르면 2020년 8월 4일 도원충전소 누출사고로 C사의 고압용기는 사용중지됐다. 이후 사용중지된 고압용기에 대한 안전성 검증 후 2022년 11월 17일 산업부와 협의해 사용중지를 해제했다. 고압용기 실증시험, 연결부 안전기준 마련, 제조공장 현장실사 등을 거쳐 사용중지를 해제함으로써 수소충전소 고압용기 수급이 보다 원활해질 것으로 예상된다.

그동안 가스안전공사는 2021년 1~7월 사고원인 규명을 통한 설계개선(안) 용기의 안전성 검증을 실시했다. 이후 2022년 10월에는 실증시험에 적용한 시험기준을 토대로 세계 최초 수소충전소 고압용기 연결부 전용기준(AC111 부록L)을 마련하기도 했다.

2022년 4월 설계개선(안)에 따른 실제 제조여부 등 확인을 위해 고압용기 제조사 현장실사를 실시했지만 설계개선(안)과 일부 상이해 용기 재제작·보완 절차가 이뤄지기도 했다.

이러한 과정을 거쳐 수소충전소 고압용기 수급처가 2개사에서 3개사로 확대됨에 따라 용기 수급기간도 약 13개월에서 6~7개월로 감소할 것으로 예상된다. 가스안전공사는 올해부터 본격적으로 수소충전소 고압용기 전용기준을 적용한 국내 수입용기 검사절차에 따라 검사 실시 후 국내에 보급·설치토록 하고 있다.

◆ 수소충전설비- LPG충전설비 ‘이격거리’

수소충전소와 LPG충전소가 하나의 사업소에 있는 융·복합 수소충전소는 수소 충전기와 LPG 충전기 사이를 5m 이상의 이격거리를 유지토록 규정하고 있다.

이와 달리 융·복합 특례기준에 따르면 압축수소 충전설비와 압축도시가스 충전설비 사이에는 이격거리를 유지하지 않을 수 있도록 단서 조항을 규정하고 있다.

이에 가스안전공사는 업계 간담회 및 전문가 검토를 통해 기준 도입에 따른 문제점 등을 검토하고 해외기준 및 해외 운영사례를 검토해 관련 기준안을 마련할 계획이다. 

압축수소와 LPG의 충전설비 이격거리 유지 제외 규정을 신설토록 정부와 협의해 융·복합 관련 특례기준 개정을 추진할 계획이다. 이 기준이 개선되면 부지 축소로 충전소별 토지비용 등 구축비용 약 1억원이 절감될 것으로 기대된다.

◆ 수소충전소 안전관리책임자 상주요건 명확화

현재 수소충전소에서 근무하는 안전관리자의 근무형태 및 근무시간 이후의 연장운영시 직무대행을 통한 운영 관련 법적 근거가 없는 실정이다. 안전관리규정(고압가스법 제13조)을 통해 안전관리자가 현장에 상주토록 운영 중이지만 명시적인 법령상 내용은 없다.

이와달리 액화석유가스법의 경우 통합고시에서 안전관리자의 근무형태 및 직무대행 방법에 대한 세부적인 내용을 규정·운영 중이다.

따라서 국내 유사법령 및 현장 운영실태를 고려해 안전관리자의 현장 근무 방법 및 야간, 주말 등 안전관리자 근무시간 외의 현장 안전관리 방안 등에 대한 규정을 신설하는 고압가스안전관리기준 통합고시 개정을 추진할 계획이다.

제도가 개선되면 야간·휴일 등 연장해 충전소를 가동할 경우 추가로 소요되는 안전관리자의 인건비를 충전소별 월 약 1000만원이 절감되고, 충전소 운영시간 확대로 국민 편의성이 증대할 것으로 기대된다.

◆ 수소충전소 충전가능 모빌리티 확대

수소충전소에서는 자동차관리법에 따른 자동차만 충전 가능하다. 그밖에 열차, 트램(철도안전법), 굴삭기(건설기계관리법), 드론(항공안전법) 등의 모빌리티는 수소충전소에서 충전이 불가능하다.

따라서 수소자동차와 동등한 안전성 확보를 조건으로 한 수소충전소에서의 수소모빌리티 충전 허용 필요성이 제기된다. 이에 규제샌드박스 제도를 활용한 실증특례를 통해 수소 모빌리티 충전에 대한 안전성 확보 방안을 마련한 후 제도를 개선할 계획이다.

가스안전공사는 수소 모빌리티의 정의를 신설하고, 수소충전소에서 충전 가능한 모빌리티의 조건으로 △수소자동차용 용기 사용 △충전 중 수소충전소와의 통신기능 확보 △충전프로토콜(SAE J2601, JPEC-S0003등) 준수 등의 세부적 내용을 규정해 고압가스법 시행규칙 개정을 정부와 협의해 추진할 예정이다.

제도가 개선되면 전용 충전소 별도 구축 대비 설비비 약 17억원이 절감되고 안전관리자 고용비용이 지속적으로 절감될 것으로 예상된다.

◆ 액화수소 설비 안전기준 거리 완화

2022년 10월 12일 액화수소 제조·저장·판매시설의 사업소 경계 및 충전소의 주변시설 등과의 거리를 완화토록 실증기준이 개정됐다.

액화수소 제조시설 및 충전소 등 실증기준 내용 중 사업소 경계, 주변시설 등과의 거리 관련 사업자의 규제개선 건의사항을 반영한 것이다.

액화수소 제조시설의 사업소 경계가 바다, 호수, 하천 및 도로 등과 접한 경우 반대편 끝을 경계로 보도록 했으며, 액화수소충전소 설비와 주변시설 사이에 방호벽을 설치하는 경우 안전거리를 1/2로 단축할 수 있도록 했다.

이에 따라 창원을 비롯한 액화수소플랜트 4개소와 인천 등에 설치되는 수소충전소 61개소 등 액화수소 실증특례 사업자의 사업소 부지확보 부담이 완화되고 대규모 사업에 대한 투자비용 부담이 축소된 것으로 분석된다. 가스안전공사는 액화수소 실증협의체 운영을 통해 액화수소 관련 실증사업을 지속 지원할 계획이다.

◆ 융복합 수소충전소 특례기준 적용 대상 확대

수소충전소 보급 확대를 위해 LPG 충전소 등에 수소충전소를 설치하는 경우, 수소충전소 안전거리를 방호벽 등으로 대체 또는 완화 가능하다.

현재 허용된 융·복합 충전소는 ‘LPG자동차(부탄) 충전소+수소충전소’다. 그러나 LPG용기(프로판) 충전소는 융복합 특례기준 적용이 불가하다.

프로판과 부탄은 폭발범위, 발화온도 등 유사성이 있어 관련 법에 따라 모두 LPG로 정의하고 유사한 안전기준을 적용하고 있다.

따라서 수소충전소 보급 확대를 위해 프로판 용기충전소도 부탄 자동차 충전소와 동일하게 수소충전소 이격거리 완화 등 특례 부여가 필요하다는 지적이 나온다. 이에 융·복합 수소충전소 특례기준의 적용범위에 LPG 용기충전소를 포함토록 관련 특례기준(고시) 개정을 추진한다.

특례기준이 개정되면 융·복합충전소 구축이 가능한 LPG충전소 71개소(2022년 3월 기준)가 확보됨에 따라 수소충전소 확대가 원활해진다. 또 일반 수소충전소 대비 충전소 구축에 필요한 부지면적의 축소로 충전소별 약 1억 9000만원의 토지비용 절감이 예상된다.

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