“수소산업 전주기 실증·원스톱 성능평가로 수소경제 실현 기여”

국내 수소제품 실증시험·평가, 장비 및 기술지원·표준관련 활동 진행

국산 제품 해외 유통 노력, 韓 넘어 글로벌 수소 시험평가센터도약

정부는 2019년 ‘수소경제 활성화 로드맵’ 발표 이후 수소경제와 관련된 법률 제정 및 수소 관련 기준을 마련하며 수소충전소, 액화수소플랜트 건설, 수소 버스 및 수소 관련 제품 등 수소 경제 조성을 추진해왔다. 그러나 수소는 높은 압력으로 보관되며 액화 시 극저온의 온도로 보관해야 하는 등 관련 인프라 조성의 난이도가 높다.

또한 수소관련 안전사고에 대비해 각별한 안전관리와 안전장치, 다양한 종류의 시험장비 및 평가 설비, 까다로운 인증 및 평가절차가 필요 하지만 기업이 제품 평가 장비와 검사절차를 모두 구축하는 것은 쉽지 않아, 수소 경제 도입이 늦어지고 있다.

국내에는 수소제품·부품의 개발 단계에서부터 개발이 완료되는 시점까지 안전성, 내구성, 효율성 향상을 위한 테스트 베드가 부재한 상황으로, 지금까지 국내 수소 기업들은 제품 성능을 평가 하기위해 해외에 제품을 보내고 시험 받는 등 많은 금액과 시간을 소요했다. 이에 한국가스기술공사의 ‘수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터’는 수소전문기업이 필요로 하는 이러한 서비스와 기술을 지원해 우리 수소기업의 경쟁력을 강화하고자 한다.

대전광역시 국제과학비즈니스벨트에 위치한 ‘수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터’(이하 센터)는 생산에서부터 사용까지 전 분야에 걸쳐 수소산업 관련 소재·부품·기계·기술의 내구성과 신뢰성 등을 시험·평가하는 실증센터로, 수소산업 제품·부품의 신제품 실증 지원을 통해 국내 수소제품의 안전성 및 기술력을 향상을 뒷받침 하고 있다.

센터는 한국인정기구(KOLAS) 성적서 발급과 현장적용 지원 및 기업제품 개선방안 도출, 공동연구 추진, 수소부품 및 연료전지 시험 수수료 지원 등 다방면으로 국내 수소기업을 지원하고 있다. 완제품뿐만 아니라 제품의 개발 단계에서부터 성능 검증까지 전주기에 걸친 인증을 진행하고 있다.

지난 2023년 6월, ‘KS-B-ISO-19880-3(수소충전소 코드)’ 기준 KOLAS 공인시험기관 자격 획득해 이를 기반으로 수소전주기 제품 및 부품의 성능평가를 통해 국내 수소 기업의 기술경쟁력 향상과 수소 생태계 육성을 뒷받침하고 있다.

센터에는 초고압 수소 시험설비를 중심으로, 수소충전소, 수소추출기 및 수전해 등 수소 제품의 성능과 내구성을 시험·평가하고, 시험·평가 데이터를 바탕으로 설계부터 상용화까지 기업이 수소 제품과 설비를 개발하는 데 필요한 장비 및 기술을 지원하고 있다. 2022년 2월 개소 이후, 고압수소밸브 및 용기, 고압압축기, 수소충전기 등 고압수소 부품 관련 시험·평가를 50건 이상 수행하고 있다.

또한, 국내 최고 수준의 분석 장비를 통해 수소연료전지 자동차에 사용되는 수소연료의 품질분석을 수행하고 있다. 2023년부터는 추출수소 생산기지가 국내에 생산을 시작함에 따라 국내 유통되기 전 단계에 수소연료의 품질 신뢰성 확보를 위한 정기분석을 의뢰받아 2024년에는 약 50건 이상의 수소연료 품질분석을 진행하고 있다.

특히 센터의 수소연료 품질분석 서비스의 경우, 의뢰자의 요청에 따라 센터에 보유한 샘플링 장비를 가지고 현장에 방문해 직접 샘플링이 가능하며 연구시설 및 상용시설 등 수소가 생산되는 대부분의 시설에 적용이 가능하다는 장점을 보유하고 있다. 최근에는 자동샘플링 장비를 개발하고 현장적용 함으로써 보다 안전하고 빠른 샘플링이 가능하도록 준비 중에 있다.

뿐만 아니라 센터는 시험분석 수수료 지원혜택을 통해 기업 규모가 작을수록 지원 수준을 높여, 수소 산업 활성화에 기여한다. 또한, 대전광역시에 본사를 둔 기업에게 추가 수수료 감면 혜택을 지원해 지역 특화 수소기업을 강화할 계획이다.

▲ 수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터 전경

■ 연구개발 박차, 수소제품 국산화 지원

센터는 개소 이전부터 국가 R&D(연구개발) 과제에 참여하고 있으며, 주로 수소 부품 및 제품의 국산화 개발과 관련한 시험·평가의 역할을 수행하고 있다. 2021년 시작된 과학기술정보통신부 산하 연구개발특구진흥재단에서 진행하는 ‘2021년 지역현안 해결형 R&BD 사업’에 선정돼 대덕연구개발특구 수소전주기 제품 원스톱 시험·평가·지원 플랫폼을 구축함으로써 대전지역 뿐만 아니라 전국의 수소 부품 제조사의 부품을 시험·평가를 지원하는 원스톱 서비스가 가능한 플랫폼을 성공적으로 구축했다.

또한 2021년부터 산업통장자원부 산하 한국산업기술기획평가원에서 진행하는 ‘소재부품기술개발’ 사업에 참여해, 수소충전소용 고압부품의 국산화 개발에 기여하고 있다. 일부 완료된 과제의 경우, 개발된 제품이 상용화돼 현장에 적용되고 있다. 2022년부터 시작된 ‘신재생에너지핵심기술개발’ 사업에서는 국산화 개발된 수소충전소용 고압수소 압축기의 성능검증을 진행하고 있다.

2024년에는 ‘소재부품기술개발사업(함께달리기)’사업에 선정돼, 항복강도 485MPa급 고압수소배관용 금속 강관 개발과제에 참여해 국산화 개발이 완료된 금속 강관에 대한 실증시험·평가를 담당하고 있다.

또한 산업부 산하 수소유통전담기관인 한국석유관리원에서 공고된 사업인 ‘수소공급사-충전소 질량 유량 거래방식 표준화 검증 사업’을 수주해, 수소 상거래에 활용되고 있는 질량유량계의 정확도를 검증해 표준화하는 용역을 2025년까지 수행할 예정이다. 이처럼 센터는 다양한 연구개발 과제를 통해 수소산업의 국산화와 안정성을 지원해 수소 경제 실현에 기여하고 있다.

▲ 수소 전주기 제품·부품의 시험환경 구축을 위한 수소산업 전주기제품 안전성 지원센터 사무동 및 시험동

■韓 대표 친환경E시험센터로 거듭

센터는 △수소 부품 안전성평가 지원사업 △수소품질 및 유량검증 사업 △기술표준화, 인증 및 신뢰성 바우처 사업 △연구개발 사업 등 4대 핵심 전략사업을 통해 글로벌 수소 시험평가센터도 나아가고자 한다.

수소 부품 안전성평가 지원사업 및 수소품질 검증사업은 현시점에도 활발히 진행되고 있으며, 수소품질 분석 결과에 대한 신뢰성 확보를 위해 2024년 11월에 KOLAS 공인시험기관 인정분야 확대를 위한 현장평가를 완료 했으며, 2025년 3월 경에는 수소품질 분석 분야에 대한 공인시험기관 자격이 획득 가능할 것으로 예상된다.

수소 유량검증 사업은 앞으로의 시장개척을 위해서 표준화 용역을 수행하고 있다. 수소 유량계에 대한 검증이 완료되고, 유량계가 수소 상거래의 기준이 되는 과정은 앞으로 더 많은 단계를 거쳐야 하겠지만 표준화가 완료될 것을 기대하며 센터에서는 KOLAS 교정기관(유량계대상)으로의 영역확장도 계획하고 있다.

또한 수소관련 다양한 기술표준사업에도 참여를 해 실제 시험데이터를 기반으로 한 표준제정 및 개정 등에 역할을 하고자 하며 이를 위해 국내 표준관련 활동 기관들과의 협업을 진행하고자 한다.

그리고 기계류 부품의 신뢰성과 관련한 신뢰성 바우처 사업에도 수소가스를 활용한 제품의 수명예측시험 등의 역할로 참여해 국산제품들의 신뢰성 검증을 통한 국내판매 뿐만 아니라 해외유통까지도 가능토록 노력하고자 한다.

마지막으로 센터에는 현재 운영되고 있는 센터에 인접하고 있는 부지가 확보돼 있어 수소 및 친환경 제품에 대한 실증시험센터로 활용이 가능하다. 이에 수소 및 친환경 산업에 참여하고 있는 기업의 수요를 반영해 국내에 대표적인 친환경에너지 관련 시험센터로의 확장을 준비하고자 한다.

▲ 수소산업 전주기 제품 안전성 지원센터 플랫폼 지원체계