수소 T/T 활용, 제조식 수소충전소 실증
수소연료전지 추진 선박 충전·운항 실증
LNG냉열 이용, 블루수소 생산 및 액화공정
LPG충전소 유휴부지, 연료전지 및 전기 생산

▲ 이창양 산업통상자원부 장관이 20일 서울 종로구 무역보험공사 대회의실에서 '제 4차 산업융합 규제특례심의위원회'를 주재하고 있다.(사진제공:산업통상자원부)
▲ 이창양 산업통상자원부 장관이 20일 서울 종로구 무역보험공사 대회의실에서 '제 4차 산업융합 규제특례심의위원회'를 주재하고 있다. (사진제공:산업통상자원부)

[에너지신문] 수소튜브트레일러(T/T)를 활용한 제조식(On-site) 수소충전소 실증사업과 선박용 이동식 패키지형 수소충전소를 활용해 수소연료전지 추진 선박을 충전하고 시운항하는 실증사업이 가능해졌다.

특히, LNG 냉열을 이용해 블루수소를 생산하고 액화공정에 활용하는 실증사업과 LPG충전소 유휴부지에 연료전지를 구축해 전기를 생산하는 실증사업이 진행된다.

산업통상자원부는 20일 서울 무역보험공사에서 제4차 산업융합 규제특례심의위원회를 열고 이같은 내용을 포함한 74건의 신규과제를 승인했다. 이에 따라 2019년 1월 제도 시행 이후 산업융합 규제샌드박스 승인 과제수는 총 327건이 됐다.

특히 이날 심의위원회에서 기존과 다른 새로운 규제법령에 대한 특례를 받은 신규과제는 총 16건(10종)으로, 대표적인 신산업 분야인 △모빌리티 △수소경제 △자원순환 △생활·의료 분야 안건이다.

이중 수소경제 등 에너지산업에서도 다수의 규제완화를 위한 특례가 승인됐다.

◆ 튜브트레일러 활용한 제조식 수소충전소 실증

한국가스공사는 수소튜브트레일러(t/T)를 활용한 제조식(On-site) 수소충전소 실증사업을 추진한다.

현행 ‘제조식 수소자동차 충전소 시설·기술·검사 기준(FP216)’에는 고정된 저장탱크에 저장하는 방식만을 규정해 T/T 활용을 위해서는 고압가스 일반제조(FP211) 및 저장식 수소충전소(FP217) 기준을 따라야 한다.

FP211 및 FP217 기준은 수소 충전장소와 보관장소를 분리토록 규정하고 있어 T/T의 불필요한 이동이 발생했다.

따라서 위원회는 본 실증을 통해 △T/T 이동으로 인한 충돌사고 위험을 낮출 수 있다는 점 △수소경제 활성화에 기여할 수 있는 점 등을 고려해 특례를 승인했다. 특례조건은 △용기안전성 확인 및 인적오류 방지 등 안전관리 방안 마련 △자체 안전관리계획 수립 안전위원회 구성 등이다.

이에 따라 가스공사는 실증기간 중 김해 수소충전소에서 별도의 이동없이 T/T에 수소를 저장하고 저장된 수소를 차량에 충전하는 제조식 수소충전소를 운영할 수 있게 됐다.

산업부는 이 실증을 통해 제조식 수소충전소의 보급 확대 등 수소생태계 활성화에 기여할 것으로 기대했다. 아울러 소비자는 T/T 이동으로 발생했던 충전소 운영 지연에 따른 불편이 해소되고, T/T를 활용함으로써 충전소 구축단가가 절감돼 수소가격 인하도 기대된다.

◆ 수소연료전지 추진 선박 충전·운항 실증

빈센 컨소시엄(빈센, 전남테크노파크, 한국조선해양기자재연구원, 한국생산기술연구원)은 선박용 이동식 패키지형 수소 충전소를 활용해 수소연료전지 추진 선박을 충전하고 시운항하는 실증사업을 진행한다.

현행 ‘선박안전법’,‘수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률’에는 수소 연료전지 추진 선박에 대한 기준이 없고, 이동식 수소자동차 충전소의 충전대상을 자동차로 제한하고 있다.

이에 빈센 컨소시엄은 새로운 형식의 선박인 ‘수소 연료전지 추진 선박’의 충전·운항을 위해 실증특례를 신청했다.

이에 위원회는 △탄소 중립화에 기여할 수 있는 점 △친환경선박 시장의 급성장에 따른 선제적 제품 실증 필요성 등을 고려해 안전성 확보를 조건으로 특례를 승인했다.

특례조건은 △관계법령에 따라 선박을 설계·건조할 것 △선박용 연료전지 실증안전기준을 마련하고 설계·검사를 받을 것 △자체 안전성평가 및 안전관리계획을 수립·준수할 것 △자체 안전위원회 구성하고 실증사업 안전성 검증할 것 등이다.

이 과제는 수소 건설기계, 트램, 항공모빌리티(UAM)에 이어 해상 운송수단까지 수소경제가 확산된 결과로 해석된다.

빈센 컨소시엄은 실증기간 중 시제선(1대)을 건조하고, 선박용 이동식 패키지형 수소충전소(1기)를 활용해 선박을 충전·운항할 계획이다.

선박은 등유·경유 의존도가 높아 CO2 발생률이 높은 운송수단이지만 이 실증특례를 통해 선박에 친환경 연료(수소연료전지)를 적용해 해상운송 부문의 탄소감축에 도움이 될 것으로 예상된다.

◆ LNG 냉열 이용한 블루수소 생산 및 액화공정 실증

SK E&S와 한국중부발전은 버려지는 액화천연가스의 냉열을 이용해 청정수소(블루수소)생산과 액화공정에 활용하는 실증사업을 함께 신청했다.

영하 162℃의 초저온 LNG 냉열은 청정수소 생산과정에서 수소와 함께 나오는 이산화탄소를 액화시키는 공정과 기체 상태의 청정수소를 영하 253℃의 액체상태로 만드는 과정 등에 이용된다.

SK E&S와 한국중부발전은 LNG 냉열을 활용하기 위한 보령 LNG 터미널과 수소 생산지를 연결하는 LNG 전용배관을 설치하고, LNG 개질설비, 액화수소 플랜트, CO2 포집ㆍ액화설비 등으로 구성되는 청정수소 생산기지를 구축해 2025년 하반기부터 연간 25만톤의 청정수소를 생산할 계획이다.수소연료전지 발전소용(기체수소) 20만톤과 충전소 공급용 수소(액화수소) 5만톤을 생산해 공급한다는 것이다.

그동안 SK E&S와 한국중부발전은 청정ㆍ액화수소 생산설비 관련해 현행 도시가스사업법령 및 고압가스안전관리법령상 관련 기술ㆍ안전기준의 부재로 인해 수소생산기지 설계 및 인허가 등에 애로를 느껴 실증특례를 신청했다.

이에 규제특례심의위원회는 △LNG 냉열 활용을 통한 생산비 절감 △탄소배출 저감을 위한 청정수소 생산 △액화수소 생태계 조성 측면 등을 고려해 실증특례를 조건부 승인했다. 특례조건은 한국가스안전공사가 제시하는 LNG 배관 및 액화수소 생산설비 실증기준을 반영한 자체 안전관리계획 마련 및 준수 등이다.

산업부는 버려지는 LNG 냉열이 친환경 에너지로 재탄생되면서 에너지 효율이 높아지고, 청정ㆍ액화수소 생산공정에 활용돼 전기사용료 절감과 탄소배출 저감에 기여하는 등 다양한 경제적ㆍ환경적 효과를 기대했다.

◆ LPG충전소 유휴부지에 연료전지 구축 및 전기 생산

SK에너지는 LPG충전소 유휴부지에 연료전지를 구축해 전기를 생산하는 실증사업을 진행한다.

현행 ‘액화석유가스법’은 LPG충전소에 설치가능한 건축물 또는 시설에 연료전지를 포함하지 않아 LPG 충전소 내 연료전지 구축이 불가능하다.

SK에너지가 포지티브 방식인 현행법에 대해 실증특례를 신청함에 따라 위원회는 △전력자립도 개선이 가능하다는 점 △탄소 배출 저감에 기여할 수 있다는 점 △친환경 에너지 전환 필요성 등을 고려해 특례를 승인했다. 특례조건은 △충전시설(LPG충전소) 안전관리체계 준수 △연료전지 설치관련 시설기준 및 안전관리체계 준수 △안전관리체계 일원화 △안전위원회 구성 및 안전성 검증 등이다.

SK에너지는 실증기간 중 수도권 내 SK LPG충전소 1곳에 수소연료전지를 설치해 생산한 전력을 한전에 판매하고, 향후 전기차충전에 활용할 계획이다.

이 과제는 2021년 5월 ‘주유소 내 연료전지 구축’ 과제의 안전성 검증 결과에 따라 후속으로 기획됐다.

산업부는 이 과제의 실증을 통해 발전용 수소연료전지를 활용한 친환경 에너지 슈퍼스테이션을 구축해 수소경제활성화 및 전력자립도 개선에 기여할 것으로 기대했다. 에너지 슈퍼스테이션은 기존 주유소와 LPG 충전소에 태양광 패널, 수소연료전지 등을 추가해 신재생에너지까지 제공 가능한 미래형 분산형 에너지 공급시설을 말한다.

산업부는 전기차 보급 증가 및 전기차 충전기 확산에 따른 전력사용량 증가로 전력계통의 부담이 우려되는 상황에서도 연료전지 등 분산전원 보급 활성화로 계통부담 완화 및 안정적 전기공급 등이 가능해질 것으로 예상했다.

◆ 해상 태양광 발전 위한 ‘부유식 해상 전기실’ 시험

스코트라는 해상 태양광 발전으로 생산한 전기를 부유식 해상 전기실을 통해 한전계통으로 송전하는 실증사업을 진행한다.

부유식 해상 전기실은 수상 태양광 발전을 통해 생산된 저압의 직류(DC) 전기를 해상에서 고압 교류(AC) 전기로 변환해 한전에 공급하는 전기 설비다.

부유식 해상 전기실은 전기사업용전기설비에 해당해 현행 ‘전기사업법’에 따라 설비신고 및 사용전검사의 의무가 있고, ‘전기안전관리법’에 따라 정기검사를 실시해야 한다.

하지만 부유식 해상 전기실은 해상 시공 설비로, 기존의 육상 시공 설비용 검사기준을 준수하는 것은 불가능했다.

이에 위원회는 본 실증을 통해 △수상태양광 발전단가 하락 △전력손실 최소화할 수 있는 점 등을 고려해 특례를 승인했다. 특례조건은 전기설비 설치에 대한 기존 안전기준 준수, 해수부 고시 준용해 부유체·계류장치 안전성 검증, 인입 전선로는 수중 전용 케이블 사용, 사고대책 마련, 성능평가 항목 강화, 파손될 경우 실증특례 종료, 위험표시 부표 설치 등이다.

스코트라는 실증기간 중 군산과 거제의 공유수면에서 각 200kW이하, 500kW 이하 용량의 부유식 해상 전기실을 실증할 계획이다.

산업부는 이 실증을 통해 높은 수상태양광 발전단가를 낮춰 재생에너지 보급 및 가격안정에 기여할 수 있을 것으로 기대했다.

스코트라는 규제샌드박스 제도를 통해 송전 손실률 등을 검토·분석하기 위한 데이터를 수집하고, 다양한 기상 환경에서의 부유식 해상 전기실의 안전성을 검증해 태양광 발전에 기여할 것으로 예상된다.

◆ 카스토퍼형 전기차 충전서비스

두루스코이브이는 주차장 바닥에 카스토퍼형으로 제작된 전기차 충전기를 설치해 완속 충전서비스를 제공하는 실증사업을 진행한다.

현행 ‘전기용품 및 생활용품 안전관리법 시행규칙’상 전기차 충전기는 안전확인대상 전기용품으로 KC안전확인 신고가 필요하지만 새로운 형태의 충전기인 카스토퍼형 충전기는 KC인증이 불가능하다.

두루스코이브이가 KC인증이 가능토록 실증특례를 신청함에 따라 위원회는 독창적인 형태의 충전기인 점, 설치공간의 제약이 적은 점, 바닥에 위치해 교통약자의 이용이 편리한 점 등을 고려해 특례를 승인했다. 특례조건은 국표원과 협의해 안전성검증 방법을 마련하고 공인 시험기관을 통한 시험을 통과하는 것이다.

두루스코이브이는 실증기간 내 서울·경기·부산시 내 주차장에서 총 1000세트의 충전기를 판매해 서비스를 제공할 계획이다.

산업부는 이 과제 실증을 통해 빠른 속도로 증가하는 전기차 시장에 필요한 전기차 충전 인프라 확대에 기여하고, 기존 주차장 바닥에 설치하는 카스토퍼를 대체할 수 있으므로 전기차 전용구역을 따로 확보할 필요가 없어 충전 인프라 구축비용이 절감될 것으로 전망했다.

◆ 폐 육불화황(SF6), 열분해 후 시멘트 부원료 재활용

성신양회는 대표적 온실가스이자 산업폐기물인 폐 육불화황(SF6)을 초고온 플라즈마 및 시멘트 소성로를 이용해 열분해 후 시멘트 부원료로 재활용하는 실증사업을 진행한다.

육불화황(SF6)은 불에 타지 않고 가격이 저렴해 주로 전기용품의 절연체(전기 사고 및 화재 예방)로 사용한다.

현행 ‘폐기물관리법 시행규칙’은 폐기물의 종류별로 재활용이 가능한 유형을 분류하고 있지만 육불화황의 분류 기준이 부재해 재활용이 제한되고 있다.성신양회는 이러한 규제애로를 극복하기 위해 실증특례를 신청했다.

이에 위원회는 온실가스 감축과 자원순환 생태계 조성에 기여하는 점, 탄소배출 비용 저감을 통한 경제적 효과 등을 고려해 특례를 승인했다. 특례조건은 폐육불화황 가스 공급량 및 투입량 관리일지 작성, 육불화황 처리 제품과 일반 제품의 비교 품질 분석, 가스 누출 및 소성로 안전사고 방지책 마련 등이다.

성신양회는 실증기간 중 단양공장 내 소성로를 이용해 일평균 1.2톤의 육불화황 가스를 자원순환 공정에 투입하는 실증을 진행할 계획이다.

산업부는 이 과제 실증을 통해 고온열분해 기술을 검증하고 환경적·경제적 효과를 창출하고, 고온 플라즈마 열분해 기술을 이용해 별도의 부산물 발생없이 육불화황 가스를 처리해 산업부문 탄소중립 달성에 기여할 것으로 기대했다.

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