"도시가스에 수소를 섞는다"...수소 혼입 실증사업의 과제는?

[투데이에너지 김은국 기자]

기존 도시가스관에 수소를 섞어 공급하는 '수소 혼입 실증사업'이 본격화되고 있다. 한국가스공사와 한국가스안전공사는 19일 업무협약을 맺고 도시가스 배관망의 수소 혼입 안전성 검증에 나섰다. 

수소 혼입 실증사업의 핵심은 기존 도시가스 인프라를 활용한 탄소 감축이다. 천연가스(LNG)를 주성분으로 하는 도시가스는 연소시 이산화탄소를 배출한다. 반면 수소는 연소 시 물만 배출되는 친환경 에너지다. 도시가스에 수소를 일정 비율로 혼합해 공급하면 추가 인프라 구축 없이도 탄소 배출을 줄일 수 있다.

실제 한국가스공사는 지난해 5월 평택 LNG 생산기지에 수소 혼입 시험시설을 구축하고 최대 20%의 수소 혼입을 목표로 실증을 진행 중이다. 이는 국내 최초이자 세계에서 세 번째로 구축된 시설이다. 현재, 기존 도시가스 인프라에서 안전하게 혼입할 수 있는 수소의 최대 비율은 약 20% 정도(경제성 포함) 이다. 

영국, 독일 등 주요 국가들도 수소 혼입 비율을 20% 내외로 설정하고 실증사업을 진행하고 있다. 특히 유럽연합은 2030년까지 도시가스에 수소 20% 혼입을 목표로 하고 있다.  향후 기술 발전과 인프라 개선에 따라 점진적으로 수소 비율을 높여갈 예정이다.

전문가들은 수소의 특성상 안전성 검증이 무엇보다 중요하다고 지적한다. 수소는 천연가스와 물성이 달라 기존 배관에 부식이나 균열을 일으킬 수 있기 때문이다. 특히 도시가스 배관은 전국 곳곳에 거미줄처럼 얽혀있어 조그마한 결함도 큰 사고로 이어질 수 있다.

이에 한국가스공사와 한국가스안전공사는 배관 압력별로 역할을 나눠 검증을 진행한다. 가스공사는 고압 배관을, 가스안전공사는 중·저압 배관의 안전성과 호환성을 점검한다. 배관 소재의 수소 적합성, 수소-천연가스 혼합 비율의 적정성 등을 종합적으로 검증할 계획이다.

수소 혼입 실증사업이 성공하면 수소경제로의 전환이 한결 수월해질 전망이다. 새로운 수소 배관망을 구축하는 대신 기존 도시가스 인프라를 활용할 수 있어 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다. 다만 넘어야 할 산도 많다. 수소 혼입에 따른 안전성 확보가 최우선 과제다. 또한 수소 공급 인프라 구축, 수소 제조 단가 절감, 관련 법규 정비 등도 해결해야 할 숙제로 꼽힌다.

전문가들은 "수소 혼입 실증사업은 기존 인프라를 활용한 현실적인 수소경제 전환 방안"이라면서도 "안전성 검증과 제도 정비에 충분한 시간을 들여야 한다"고 조언한다. 실증사업의 성공 여부가 수소경제 이행의 중요한 분기점이 될 전망이다. 정부와 관련 기관의 치밀한 검증과 준비가 어느 때보다 중요한 시점이다.

■ 용어 설명 :

· 수소 혼입 실증사업 = 수소 활용도 높이고 탄소 배출 줄이고  친환경 에너지 전환 촉진, 향후 100% 수소 경제로의 전환을 위한 기반 마련이 목적. 사업의 주요내용은 새로운 인프라를 구축하는 대신, 기존 천연가스 배관을 활용하여 경제성을 높이고 수소를 천연가스에 일정 비율(5~20%)로 혼합하여 안전성과 효율성을 평가. 수소 혼합이 가정 및 산업용 연소기, 발전설비 등에 미치는 영향을 분석