영하 253도 이하로 수소 냉각… 고압 충전방식보다 안전해
하이리움·KIST 공동 개발
하루 최대 5000ℓ 저장… 수소전기차 100대 충전 가능
"이동식 충전소 관련법 없어 만들고도 상용화 못해 답답"
[ 조아란 기자 ]
평창동계올림픽이 개회한 9일, 경기장 부근과 강원테크노파크 일대에선 ‘이동식 액화수소스테이션’이 국내 처음으로 공개됐다. 5t 트럭에 액화수소가 담긴 저장탱크를 싣고 다니면서 충전이 필요한 수소차에 연료를 주입하는 장비다. 일본과 미국 등에서 기존에 개발됐던 고압가스방식의 이동식 수소충전소에 비해 효율성이 높고 안정성이 뛰어나 수소차 보급을 앞당길 수 있는 기술로 평가받고 있다.
하지만 이 수소스테이션은 9일에 이어 올림픽 폐회식 날에야 다시 평창에 나타나 홍보활동만 하고 돌아간다. 이동식 수소충전소에 대한 법규가 마련돼 있지 않아 연료 주입 활동 등이 일체 불법이기 때문이다.
◆“수소차 시대 앞당길 기술”
국내 중소기업 하이리움산업이 지난해 6월 개발하고 평창동계올림픽 개회식 날 처음 선보인 이동식 액화수소스테이션은 수소를 영하 253도 이하로 냉각해 액체 상태로 저장한 뒤 차로 운반하면서 충전해주는 장치다. 액화수소펌프, 기화기, 디스펜서 등 충전설비가 달려 있다. 하루에 1500~5000L의 액화수소를 저장할 수 있다. 수소전기버스 4대 분량, 수소전기차 25대 분량을 충전할 수 있는 크기다. 회사 관계자는 “시간당 수소전기차 4대를 꽉 채울 수 있는 충전 속도를 갖추고 있다”며 “기본 장착돼 있는 탱크를 최대 용량의 탱크로 바꾸면 하루에 수소전기차 약 100대까지도 충전할 수 있다”고 설명했다.이 충전소에는 김서영 하이리움산업 대표(사진)가 2014년 최초로 국산화한 수소 냉각 기술이 사용됐다. 항공우주산업, 군수산업과 연계되는 기술이라는 이유로 선진국으로부터 기술이전이 어렵자 김 대표가 2014년 산업통상자원부 등으로부터 지원을 받아 한국과학기술연구원(KIST)에서 개발한 기술이다. 김 대표는 KAIST에서 기계공학 박사를 취득하고 KIST에서 책임연구원(연구단장)으로 일했다.
이 기술은 압력을 가해 기체수소를 저장하는 형태의 기존 고압가스방식보다 효율성과 안정성이 높은 것으로 평가받는다. 기체수소 대비 780분의 1의 부피로 저장해 운반할 수 있고 대형 압축기와 대용량 운반시설(튜브 트레일러) 등이 필요 없어서다. 저장, 운반 시 3기압(bar) 상태를 유지하면 되기 때문에 운반 시에도 700~1000기압 상태여야 하는 기체수소보다 폭발 위험도 적다.
◆저압가스 사용 기준 마련해야
2018 평창동계올림픽에는 현대자동차 후원으로 수소전기 승용 및 승합차 2600여 대, 수소전기버스 1200여 대가 운영되고 있다. 그러나 이동식 액화수소스테이션에서 충전하는 것은 불법이어서 회사 측은 시연도 제대로 하지 못했다. 고압의 수소를 제조, 충전, 저장하거나 고압의 수소를 사용하는 시설은 ‘고압가스 안전관리법’에 따라 규제를 받고 있다. 하지만 3기압 상태로 저장, 운반되는 액화수소 등 저압으로 수소를 저장, 사용하는 시설에 대해서는 관련 안전기준이 없다.
설치비가 30억~50억원 드는 고정식 수소충전소에 비해 10억~25억원이면 설치할 수 있다는 장점에도 불구하고 이동식 수소충전소에 대한 법령이 없다. 일본은 고압가스방식을 사용한 이동식 충전소 관련 운행 법규가 마련돼 있다. 김 대표는 “고압가스법이 개정돼 이동식 액화수소 충전소에 대한 운행 법규만 마련되면 즉각 상용화할 수 있다”며 “에너지 밀도가 큰 액화수소에 대한 수요가 높아 시장 전체가 앞으로 10년간 급성장할 것으로 보인다”고 말했다. 회사 측은 제품을 개발했다는 사실을 알리기 위해 올림픽 폐회식에 맞춰 평창에서 두 번째 홍보활동을 펼칠 계획이다.
조아란 기자 archo@hankyung.com
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