New Energies, new possibilities

도시가스 배관망 수소혼입 R&D 과제는 연소기기·가스기기 및 부품 등에 대한 실험실 규모의 Lab단계 시험을 진행 후, 가스안전공사 에너지안전실증연구센터에 모사설비를 구축해 내구성을 실증하는 파일럿 단계 시험을 통해 안전성을 검증하고 제도화를 목표로 추진되고 있다.

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혼입비율은 최대 20%를 목표로 5%→10%→15%→20% 단계별로 연소기, 비금속재료 등 안전성을 검증하고 국민 불편이 없도록 기존 도시가스 시설(배관, 가스레인지 등)의 변경이 없는 수준으로 수소 혼입 비율을 도출하고 적용할 계획이다.

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앞서 가스안전공사는 지난해 1차년도 사업으로 수소혼입 환경 시험·평가장치 22종에 대한 기본 개념설계를 완료하고, 안전성 평가를 위한 가스레인지용 성능시험 장치를 개발했으며, 일부 가정용 보일러와 CNG차량 엔진에 대해서는 수소 5% 혼입에 대한 안전성 시험을 실시했다.

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사업 2차년도인 올해는 수소혼입 시험장비 및 설비를 구축하고 본격적인 안전성 검증이 시작되는 단계로, 총 12종의 시험장치 구축이 예정돼 있다.

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그 시작으로 이번 혼입가스 내 수소가스 농도측정 시스템 구입이 추진되고 있다.

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이 시스템을 통해 혼입한 가스(CH4+H2)의 수소농도를 실시간으로 측정하고, 지속적으로 분석해 측정치를 구축하기 위한 것으로, 측정치를 실험설비 혼입 시스템으로 전송해 혼입농도를 제어하게 된다.

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가스안전공사는 이번 수소가스 농도측정 시스템 구입을 시작으로 올해 예정돼 있는 수소혼입 시험장비 및 설비 구축을 추진할 계획이다.

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다만 2차년도 국가 R&D 예산 삭감으로 당초 계획보다 시험장비 설비 구축이 늦어져 지고 있어 내년까지 수소혼입 시험장비 및 설비를 구축하고 내년 하반기 이후 본격적인 안전성 실증 연구를 진행할 계획이다.

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한편 도시가스 배관 내 수소 20% 혼입 시 연간 765만톤의 CO2 감축 효과가 있고, 이는 2030 국가 온실가스 감축목표(NDC)의 2.63%에 해당하는 것으로 예상되고 있다.

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[서울=뉴시스] 배요한 기자 = 비에이치아이는 '안산 수전해 그린수소 생산시설'의 인프라 구축을 완공하고 준공 심사를 진행 중이라고 3일 밝혔다.

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심사가 끝나면 시설의 소유권은 1차적으로 한전KPS로 이전돼 상용화를 위한 시범운영이 진행되며 이후 최종적으로 안산시로 이전, 본격적인 수소 생산을 시작할 예정이다.

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이번 실증은 국내에서 처음으로 진행된 MW급 규모 그린수소 생산설비 구축 사업이라는 데 큰 의미가 있다. 현재 국내 여러 지역에서 그린수소 생산 시설 구축이 진행되고 있지만, 안산시는 지난 2019년 국토교통부가 시범도시 사업을 추진하며 최초의 '수소시범도시'로 선정된 지역 중 하나다.

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안산 수전해 그린수소 생산시설은 100% 청정에너지로 수소를 생산한다. 인근 풍력발전 설비로부터 공급받은 전력을 활용해 총 2대의 수전해 설비를 가동, 순도 99.995% 이상의 수소를 생산한다. 생산된 수소는 200바(bar)의 고압으로 압축돼 튜브 트레일러(수소 저장탱크)에 저장된다.

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안산 그린수소 생산시설에서는 일평균 100㎏ 이상의 그린수소가 생산될 수 있으며, 가동률 100% 산정 시 하루 약 500㎏ 규모의 수소 생산이 가능하다. 현재 상용화된 국내 수소차 한 대를 기준으로 1회 충전에 최대 약 6㎏의 수소가 필요하다고 알려졌다.

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비에이치아이는 이번 성과를 통해 알카라인 수전해 방식의 대규모 그린수소 생산시설 EPC(설계·조달·시공) 상용화 레퍼런스를 확보하게 됐다. 알카라인 수전해 방식은 경제성이 뛰어난 기술로, 귀금속 촉매가 필요 없으며 대용량화가 용이하다는 장점이 있다.

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비에이치아이 관계자는 "이번 실증이 성공함에 따라 국내 그린수소 생산 분야에서 비에이치아이가 선두주자로 자리매김할 수 있는 중요한 발판을 마련했다"며 "특히 EPC 사업자 자격으로 프로젝트를 주도했기 때문에 이번 성과는 타기업들과 차별화를 보여주는 핵심 경쟁력으로 작용할 것"이라고 설명했다.

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이어 "앞으로도 지속적인 연구개발과 혁신을 이어나가 배열회수보일러(HRSG), 원자력 발전설비에 이어 친환경 에너지 분야에서도 괄목할 만한 성과를 만들고 국내 대표기업으로 자리 잡아가겠다"며 "글로벌 탈탄소·무탄소 대응 방안을 착실히 다변화해 나갈 것"이라고 말했다.