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▲한국가스공사 천연가스 공급배관. |
[에너지경제신문 김연숙 기자] 수소 유통 활성화를 위해 5만km에 달하는 국내 가스 인프라를 적극 활용해야 한다는 의견이 제시돼 주목된다.
한국도시가스협회가 7일 aT센터에서 열린 ‘수소경제 조기진입을 위한 수소인프라 혁신 포럼’에서 발표한 바에 따르면 전 세계적으로 수소혼입을 위해 진행 중인 프로젝트는 총 22개로, 유럽을 중심으로 활발하게 추진 중이다.
특히 영국과 EU의 경우 궁극적인 수소의 공급방식은 ‘도시가스 배관의 수소배관 전환’이라는데 공통된 의견을 형성했다는 분석이다.
유럽 21개 국가는 지난해 4월 12개 유럽 천연가스 수송망운영자(TSO)가 참여하는 ‘유럽 수소배관망 구축 로드맵’을 발표했다. 이 계획에 따르면 탄소중립을 위해 2040년을 목표로 3만9650km의 수소배관 사업을 추진 중이다.
이 사업은 기존 천연가스 배관 개보수 69%(2만7200km), 신규 수소배관 구축 31%(1만2450km) 비중으로 추진된다. 신규 배관 중 약 1만1600km는 2030년 구축 완료 예정이며 소형배관 12%, 중형배관 42% 비중으로 나눠 진행된다.
유럽, 미국에서는 현재도 수소를 천연가스 배관에 최대 12%까지 수소를 혼입해 공급 중이다.
배관망은 송·배전망 대비 10~20배 에너지 운송능력의 우수성을 갖는다. 이미 수백 년 간 사용경험이 입증된 기술이라는 강점도 확인됐다.
해외 각국에서는 도시가스 배관의 수소겸용 배관화 사업에 대해 블루수소 생산, 수소배관운송 및 수소 활용기기 실증까지 부문별 맞춤형 지원정책을 추진 중이다.
이에 따라 국내에서도 업계도 5만Km에 이르는 지역배관을 활용한 수소사업 참여방안 강구해야 한다는 주장이 업계의 공통된 시각이다.
천연가스 장기사용 배관을 수소배관으로 교체하고, 수소 공급 시점까지는 천연가스 공급 안정성을 유지하면서 해외수소 도입 등 수소사업 여건이 성숙하면 본격적인 수소 공급으로 전환하는 수소경제의 단계적 이행이 필요하다는 주장이다.
현재까지의 연구 결과로는 수소혼입에 따른 가스사용 기기의 효율성 변화는 크지 않은 것으로 확인됐다.
이날 발표에 따르면 덴마크에서 진행된 보일러 등 총 18개 기기에 대한 수소혼입에 따른 영향 분석 결과(중간보고) 기존 가스배관망에 수소를 20%까지 주입해도 가정·상업용 기기에 미치는 영향은 미미한 것으로 확인됐다.
보일러에 대한 수소혼입 시 효율성 증감은 1% 내외에 그친 것으로 분석됐으며, 콘덴싱보일러의 경우 응축기기의 효율 증가로 인해 수소혼입이 오히려 전체적인 효율을 다소 증가시킨 것으로 확인됐다.
수소혼입은 공기유입을 증가시켜 질소산화물(NOX)을 감소시켰다. 다만 수소의 낮은 열량으로 인해 수소혼입 시 가열시간이 증가하고 온수의 경우 온수량의 감소현상을 보인 것으로 나타났다.
한국도시가스협회가 발주, 한국에너지기기산업진흥회가 올해 2월까지 진행한 가스연소기의 수소혼입에 따른 안전실증 연구 결과도 주목할 필요가 있다.
이 연구에 따르면 수소혼입 농도별 전 구간에서 점화·소화 시 폭발적 현상은 나타나지 않았으며, 역화나 리프팅 현상 또한 확인되지 않았다.
수소혼입 농도가 증가할수록 발열량이 감소돼 화염크기 또한 감소했고, 수소의 빠른 연소속도로 인해 화염의 길이가 짧아지는 한편, 화염이 하단에서 생성되고 화염온도는 상승한 것으로 나타났다.
도시가스협회 관계자는 "탄소중립의 현실적 대안이 되고 있는 천연가스 배관에 대한 수소혼입을 위해 전 세계적으로 안전성을 검증하는 많은 프로젝트가 진행 중"이라며 "기존 천연가스 배관을 활용한 수소경제의 조기 전략 확대가 필요한 시점"이라고 말했다.
youns@ekn.kr
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