미래 에너지인 수소를 지상이 아닌 지하에 배치해, 도심 안전성과 공간 효율을 극대화하는 설계 기술이 국내에서 구현됐다. 안전에 우려가 상존하는 수소 에너지 활용시 우려를 덜 수 있다. 지상의 공간 활용 효율성도 높다.
한국건설기술연구원(원장 박선규)은 도심 내 수소 생산 및 충전시설 고압설비를 지하 방호공간에 배치하고 지상 운영시설과 연계하는 '지상-지하 입체화 방호구조 안전성 설계기술'을 개발했다고 4일 밝혔다.
건설연은 평택 테스트베드에 개발 기술을 적용해 현장 실증하고, 향후 도심형 수소시설 구축·실용화를 지원할 계획이다.
누출 감지부터 사고 차단, 환기, 폭발 피해 저감, 실시간 안전관리까지 하나의 체계로 연계한 것이 특징이다. 수소 압축 및 저장 등 주요 고압설비를 지하에 배치해 제한된 도심 부지를 효율적으로 활용하는 동시에 사고 발생 시 주변 시설과 주민에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 설계했다.
건설연 수소인프라센터 연구팀(팀장 황인주)은 사고 예방, 피해 저감, 실시간 대응의 3단계 안전 체계를 구축했다. 수소가 누출되면 센서가 조기 감지해 밸브를 차단하고, 관련 설비를 정지시키는 동시에 강제 환기를 가동한다. 사고 발생 시 지반과 지하 구조물, 방호시설이 폭발 충격과 파편 확산을 줄이고, 폭발압력을 안전한 방향으로 배출해 주변 피해를 최소화한다.
또 대규모 수치해석과 수소 누출, 화재, 폭발 실험을 통해 설계안 안전성을 검토했다. 그 결과, 개발 기술을 적용하면 구조물 파괴와 파편 발생 등에 따른 시설 종합위험도를 50% 이상 줄일 수 있는 것으로 평가됐다. 현재는 평택 테스트베드 실시설계와 실증설비 구축을 추진하며, 통합안전관리 플랫폼 설계를 추진하고 있다.
향후에는 테스트베드 장기 운전을 통해 계절별 온·습도 변화에 따른 수소 누출 및 환기 성능, 구조물 진동, 설비 고장, 유지관리 접근성 등을 종합적으로 검증하고 실제 운전데이터를 확보할 계획이다.
박선규 원장은 “도심형 수소시설의 안전성과 공간 효율을 동시에 확보하는 기술은 수소버스와 상용차 보급 확대 및 친환경 교통체계 전환을 뒷받침하는 핵심 기반”이라며, “현장 실증과 제도화를 통해 국민이 안심할 수 있는 수소도시 인프라를 구현하고 관련 안전산업의 성장을 지원하겠다”고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
