안전성 평가 실증 및 안전기준 개발 2차년도 결과 공개
국내 액화수소 수요처 확보 및 운송저장 병목 해소 전망
[에너지신문] 한국에너지공과대학교(KENTECH) 황지현 교수 연구팀이 ‘액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가·실증 및 안전기준 개발 과제’ 2차년도 결과를 도쿄에서 열린 ‘International Forum on Clean Energy Engineering(FCEE 2024)’에서 발표했다.
황지현 교수팀이 수행 중인 액화수소 충전소 구축 연계 안전성 평가·실증 및 안전기준 개발 과제는 1000kg/일 이상 대용량 액화수소 충전소의 안전성 검증, 설치·유지관리 등의 국내 안전기준 마련을 위한 실증 기반 안전성 평가 및 안전기준 개발을 최종 목표로 하는 과제. 현재 주요 연구 성과물인 충북 영동 액화수소 충전소의 준공, 액화수소 충전소 실 운영 및 안전기준 개발을 위한 데이터 수집을 수개월 내로 앞두고 있다.
황지현 교수팀은 해당 과제 1차년도에 ‘해외 액화수소 충전소 핵심 설비 구축 기술 사례 분석’ 및 ‘국내 액화수소 충전소 핵심 설비 구축 기술 사양서 개발’을 담당했으며, 2차년도에는 ‘해외 액화수소 충전소 공정 시스템 해석’과 ‘국내 수소 충전소 구축 설계 및 국내 공정 시스템 설계 요구(안) 도출’을 담당했다.
이번 발표의 경우 FCEE2024 학회 측에서 학부 연구팀의 논문과 황지현 교수의 연구 및 실무 경험을 높이 평가, 황 교수를 학회 기술자문 및 세션 좌장으로 우선 섭외하고 학부 연구팀 논문 승인 이후 ‘Keynote Speaker’로 발표를 요청해 그 의미가 크다.
황지현 교수는 Keynote Speech에서 액화수소 원천 기술은 탄소중립 수소경제를 달성하기 위한 핵심 기술임을 설명하며 “대용량 수소경제 시대가 도래한 이후 액화수소가 수소 운반을 위한 최적 기술로 자리매김하면서 모빌리티 분야 수요에 대응하기 위한 액화수소 충전소의 중요성이 대두될 것”이라고 강조했다.
황 교수는 “액화수소 충전소는 기체수소 충전소 대비 상압 저장을 통한 안전성 확보, 압축기 대신 극저온 펌프를 사용함에 따른 소요 전력의 획기적 절감을 기대할 수 있고, 충전 속도와 부지면적을 각각 1/6, 1/3 수준으로 절감이 가능해 국내 대용량 수소경제에 있어 필수 불가결한 인프라”라면서도 “충전소를 보급하기 위한 한국 내 액화수소 관련 안전기준의 부재, 글로벌 3사의 액화수소 원천기술 독점으로 인한 공정·기자재 국산화 역량 미비로 충전소를 포함한 액화수소 인프라 구축 및 보급에 어려움을 겪고 있다”고 밝혔다.
현재 이러한 문제점을 해결하기 위해 KENTECH, 가스기술공사, 광신기계공업, 니키소씨이앤드아이지코리아, SK Plug Hyverse, 광운대 산학협력단, 생산기술연구원, 가스안전공사 등 과제에 참여 중인 컨소시엄들이 원천기술 국산화 및 자체 안전 기준 개발에 주력하고 있다.
또한 영동에 구축을 앞두고 있는 대용량 액화수소 충전소를 구성하는 핵심 기자재인 액화수소 저장 탱크, 극저온 펌프, 기화기, 디스펜서 등의 사양 및 공정을 발표한 바 있다.
황 교수는 “액화수소 충전소는 사회 수용성이 높고, 대용량 수소 경제에 대응하기 위한 모빌리티 섹터의 핵심 기술”이라며 “향후 실 운영 데이터를 기반으로 한 안전 기준 마련, 액화수소 충전소 新공정 최적화, 핵심 기자재 국산화 및 해외 시장 진출을 목표로 국제 공동 연구를 진행하겠다”고 밝혔다.
한편 FCEE 2024는 수소에너지, 재생에너지 전력생산, 원자력, 탄소포집 등을 포함하는 청정에너지 분야의 기초연구자와 현장 실용 기술개발 종사자 간 협업과 및 소통 증진에 목적을 두고 있다.