2026년까지 ‘천연가스 배관망 수소혼입 안전성 검증’ 과제 추진
14일, 가스안전공사, 에기평, 가스학회 공동 주관 세미나 ‘성황’
[에너지신문] 정부가 2026년까지 도시가스에 20% 수소혼입을 목표로 실증연구사업이 추진되고 있는 가운데 도시가스 공급시설의 수소영향성을 확인하기 위한 실증실험 결과, 배관 및 연결부, 계량기, 밸브, 정압기에 큰 이상이 없는 것으로 나타났다.
그러나 수소분위기가 아닌 환경, 수소 유동상태가 아닌 기밀가압 상태, 기존 도시가스 공급배관이 아닌 신규 제작 배관, 실증실험에서 수소 노출시간을 3개월, 12개월로 설정한 점 등 실증실험의 한계점이 지적되면서 도시가스 공급시설의 수소영향성을 중, 장기적으로 관찰과 평가를 통해 안전성이 확보된 상태에서 수소혼입이 이뤄져야 한다는 의견도 나왔다.
이같은 의견은 지난 14일 KINTEX 제1전시장에서 약 150여명의 관계자가 참석한 가운데 한국가스안전공사, 한국에너지기술평가원, 한국가스학회 공동 주관으로 열린 ‘도시가스 배관망 수소혼입 전주기 안전성 검증 기술개발’ 세미나에서 ‘수소 혼입 도시가스 배관 수소취성 평가 및 수명예측 안전기술 개발 실증’ 과제에 참여하고 있는 경동도시가스의 서영태 과장이 발표한 ‘탄소중립 정책 대응을 위한 도시가스 공급시설의 수소공급방안 검토’ 발표에 따른 것이다.
서 과장은 “공급시설별 검토사항은 배관 및 용접부의 기계적 특성, 정압기의 누설 여부, 매몰형 밸브의 적용 가능성, 계량기의 정확성 항목으로 선정하고, 각 영역의 수소 주입에 따른 영향을 파악하고자 했다”라며 “사내 실증실험장을 활용한 평가환경은 국내외 평가사례와 규정, 비용 등을 다각도 검토해 당사에 적합한 방향으로 결정했으며, 수소분위기가 아닌 환경에서 실험했고, 수소 혼입비중은 100%로 하고 수소 유동상태는 정적인 상태를 적용했다”고 설명했다.
이날 신현국 한국가스안전공사 연구원은 ‘도시가스 수소혼입가스를 활용한 연소기의 성능검증’을 발표하면서 △수소혼입 사용 환경의 시험장치 개발·제작 및 실증환경 구축 △연소기‧가스기기 수소혼입 단계별 실증시험 및 안전기준 개발 △가스연소기·보일러 등 제조검사기준 개발 등을 연구목표로 하고 있다고 설명했다.
1차년도에는 수소혼입 관련 국내외 운영사례 분석, LAB 테스트 및 파일럿 테스트 환경‧시험장비 구축 설계를 추진하고, 2차년도에는 LAB 테스트 수소혼입 실증 환경 구축 및 수소혼입 제품 단계별(5%,10%, 15%, 20%) 제품 안전성 검증(LAB 테스트)을 시행할 계획이다.
3차년도에는 수소혼입 제품 단계별 안전성 검증과 함께 파일럿 수소혼입 실증환경을 구축하고, 파일럿 테스트 연소기‧가스기기 내구성 검증 및 DB화를 추진할 예정이다.
4차년도에는 파일럿 테스트 연소기‧가스기기 내구성 검증 및 DB화와 함께 가스연소기‧보일러 등 제조‧검사기준개발(KGS 코드 20종), 시험결과평가 관련 이해관계자 및 기술‧자문위원회 구성 등을 진행할 계획이다.
이날 문종삼 한국에너지기술평가원 에너지안전 PD는 ‘도시가스 배관망 수소혼입 안전성 검증 기술개발 계획’을 발표하면서 현재 △도시가스 배관 수소취성 평가 및 수명측 안전기술개발·실증 △주택용‧산업용 연소기‧가스기기 연소성능 안전성 검증 및 안전기술개발 △비금속 재료 수소침투 적합성 평가 및 가스유량 오차 검증 안전기술개발 △도시가스 배관망 수소혼입 안전성 평가·실증 및 안전기술 개발 등의 과제가 진행되고 있다고 설명했다.
특히 그는 향후 2025년 4월부터 2026년 3월까지 수소혼입 실증 R&D결과와 연계한 제도개선(안)을 도출할 계획이라고 밝혔다. 즉 △도시가스사업 범위(법), 도시가스 종류(시행령), 혼입설비 허용(시행규칙) 등 법령 △도시가스시설 및 제품분야 KGS 코드 약 50여종 제도개선(안) △가스보일러 등 KS규격 코드 약 19종 제도개선(안)을 도출하겠다는 것이다.
이후 2026년 6월부터 12월까지는 도시가스 배관망 수요자시설 현장 적용 실증 시범사업을 추진할 계획이다. 2026년에는 도시가스 배관 수소혼입 현장적용 실증 규제샌드박스를 신청해 승인 받고, 2026년 4월에는 권역별 도시가스배관망 및 수요자시설 수소혼입 시범사업 TF를 구성할 계획이다. 아울러 2026년 6월부터 12월까지 국민 수용성 제고 및 안전성 확보를 위한 도시가스 배관망 및 수요자시설 수소혼입 현장 적용 실증 시범사업을 실시한다는 계획이다.
이를 통해 2027년부터 도시가스 배관망 수소혼입 공급이 적용될 수 있도록 하겠다는 것이다.
정부는 도시가스배관망에 수소를 20vol% 혼입시 LNG분야 온실가스(CO2) 연간 약 765만톤(NDC 감축 목표량 2.63%)을 감축할 것으로 기대하고 있다.
현재 국내에서 추진되는 수소혼입 연구과제는 전체사업으로 ‘천연가스 배관망 수소혼입 안전성 검증 및 안전기술 개발사업’이 올해부터 2026년까지 진행되고 있다.
한국가스안전공사가 통합형 주관기관으로 ‘도시가스 배관망 수소 혼입 전주기(제조-공급-사용) 안전성 검증 기술개발, 실증’ 총괄과제를 추진한다.
1세부 과제인 ‘주택용‧산업용 연소기, 가스기기 연소성능 안전성 검증 및 안전기술 개발’에는 경동나비엔, 귀뚜라미, 인하대학교, 서울과학기술대학교, 한국에너지기기산업진흥회, 한국기계연구원이 참여하고 있다.
2세부 과제인 ‘비금속 재료 수소침투 적합성 평가 및 가스유량 오차 검증 안전기술 개발’에는 한국기계전기전자시험연구원, 한국재료연구원, 한국전자기술연구원, 가천대학교가 참여하고 있다.
3세부 과제인 ‘도시가스 배관망 수소혼입 안전성 평가‧실증 및 안전기준 개발’에는 대륜엔지니어링, 파콤, 피에이플로텍, 명지대학교, 극동대학교, 한국전기통신기술연구조합, 한국도시가스협회가 참여하고 있다.
일반형의 ‘수소 혼입 도시가스 배관 수소취성 평가 및 수명예측 안전기술 개발‧실증’ 과제는 (주)예측진단기술이 주관기관을 맡았고, 한국가스안전공사, 한국화학융합시험연구원, 울산대학교, 폴리텍, 경동도시가스가 참여하고 있다.
한편 이날 세미나에서는 김완진 우석대(와이엘에너지기술) 교수가 ‘비금속재료 수소적합성 시험방법 및 연구사례’, 김부근 한국가스안전공사 책임연구원이 ‘도시가스 배관망 수소혼입(제조-공급-사용) 안전성 실증’, 김정환 한국가스안전공사 책임연구원이 ‘수소혼입 배관에서의 수소취성 영향 고찰’을 각각 발표해 주목을 받았다.
