▲ 김종원 과학기술부 수소에너지사업단 단장
매년 전 세계적으로 5,000만톤 정도의 산업용 수소를 만들어 이용하고 있고 그 이용역사도 오래됐다. 최근 국내외적으로 수소안전에 대한 관심도는 높아가고 있는 실정이다.

국내 수소 사고사례 분석(1963~2002년)에 따르면 총 38건 중 대부분이 용기 취급시 부주의로 인한 인적오류가 가장 많았다. 그리고 풍선, 애드벌룬 주입사고가 단위사고 당 가장 큰 인명피해를 보였다.

최근 수소사용에 따른 우발적 사고 사례를 모아 정보교류와 자료로 활용하기 위해 웹을 통한 사이트(www. h2incidents.org)도 생겼다. 현재 보고된 사례는 136건으로 배관재, 수소저장용기, 전기기구, 축전지 등에서 일어난 사고의 순으로 보고 되고 있다.

천연가스는 누설됐을 때 감지기나 안전장치 이외 가스 중에 황성분이 들어 있는 부취제를 혼합해 누출시 그 특이한 냄새로 응급조치를 가능하게 해주고 있다.

수소의 경우는 부취제 사용이 쉽지 않다. 수소는 주용도인 연료전지에 장기적으로 악영향이 없다는 것이 보장돼야 하고 수소처럼 가장 가벼운 것과도 잘 어울리면서 ‘황이 포함되지 않은 부취제’를 사용하는 것이 바람직하나 아직 만들어진 바는 없다.

어느 기술이 됐건 신기술이 시장에 도입되려면 안전사용은 기본 사항이다. 수소에너지에 대해서는 이미 ISO에서도 지난 90년 에너지 응용의 신기술에 대한 비용절감과 안전 및 기술장벽을 제거하는 규격제정을 통해 신기술을 시장에 도입하기 위한 ISO/TC197을 구성했으며 이를 통해 2007년 현재 8종의 규격을 개발하고 6종의 규격을 개발 중이다. 초기에는 수소기술관련 규격이 유럽중심의 작업으로 이뤄졌으나 최근 미국, 캐나다, 일본 등이 주축이 돼 있으며 특히 일본은 수소센서분야의 기준 설정을 주도하고 있다.

수소의 안전사용을 위해서는 반드시 수소센서가 필요하다는 것을 감안하면 본격적인 수소에너지 사용이 일반인까지 확대될 경우 그 시장은 매우 막대하다. 기존 산업용으로 쓰는 것과 비교해서 가격이 저렴해야 하고 신뢰성도 있어야 한다. 아직 표준은 없지만 수소車용으로는 측정범위 0.1~10%, 정확도 5%이내, 반응속도 1초 이내, 수명 5년, 타 가스에 대한 선택도 외에 일정 온도와 습도범위에서도 작동돼야 한다는 등의 조건을 미국 에너지성에서는 제시하고 있다. 이 조건을 만족할 센서 특히 MEMS기술을 이용한 초소형 접촉연소식 센서와 광학식 수소센서 등의 연구가 수소에너지사업단에서도 진행되고 있으며 이를 사용해야하는 수소연료전지 관련업체와의 협력을 통해 그 성능을 검증받을 수 있도록 노력하고 있다.

물론 안전은 센서 하나만 가지고 보장되는 것은 아니다. 앞서 언급한 기술규격뿐만 아니라 일반인에 대한 수소안전교육도 큰 몫을 한다. 이중에는 사고시 누구보다 중요한 역할을 할 소방관에 대한 안전지침도 중요하다. 사고사례 분석과 이를 뒷받침할 실험 및 이론적인 해석이 우선적으로 이뤄져야 함은 물론이다. 에너지 주무부처인 산업자원부를 중심으로 수소 기초물성, 수소용 재료 기초물성 등에 대한 연구뿐만 아니라 수소와 관련한 법안도 앞으로 차근차근 보완해 나갈 계획인 것으로 알고 있다. 궁극적으로 수소와 관련된 안전사고 예방을 위해 안전기준 등 안전체계구축에 나서고 있는 것이다.

우리나라도 연간 97만톤의 수소를 생산, 산업용으로 이용하고 있다. 그동안 얻은 경험을 데이터베이스화해 여기서 얻은 교훈을 사용해야 실수를 반복하지 않을 수 있다. 필요하다면 이론적, 실험적으로 안전성을 검증하고 확신을 줘야 한다.

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