산업부, 그린수소 생산 등 44개 과제 심의·승인

자율운항선박의 실해역 기반 실증이 추진되고 고망간강 소재 활용 액화수소 저장탱크 모형이 개발된다. 또한 LPG 벌크로리를 활용한 LPG선박 충전 및 재생에너지를 활용한 그린수소 생산 등의 기획형 규제샌드박스가 실증에 돌입한다. 
산업통상자원부(장관 안덕근)는 지난 7월 18일 ‘제3차 산업융합 규제특례심의위원회’에서 공모를 통해 모집된 첨단산업 분야 기획형 과제 등 총 44개 과제를 심의·승인했다고 밝혔다.
주요 과제를 살펴보면 ▲자율운항선박의 원격제어 및 자율 충돌회피 성능 실증 ▲자율운항선박을 이용한 무인&원격 해상물류 운송 서비스 실증 ▲고망간강 신소재 활용 액화수소 저장탱크 실증 ▲LPG 벌크로리를 활용한 LPG연료추진 선박 충전 실증 ▲반도체 공정용 신규 용해제 실증 ▲풍력·소수력발전 기반 그린수소 생산을 위한 전력 공급 및 거래서비스 ▲액화수소탱크를 활용한 저장, 공급 및 운영 실증 ▲고체산화물 수전해기(SOEC)를 포함한 수소 생산 시스템 ▲청전수소 플랜트 공급을 위한 LNG 소외배관 구축·운영 ▲연료전지발전을 통한 전기차 충전 서비스 등이다.

고망간강 소재 활용 액화수소 저장탱크 모형개발
성능·안전성 검증…저장탱크 기술 고도화 가능

우선 수소분야 기획형 과제로 한국조선해양기자재 연구원 컨소시움은 고망간강 소재 활용 액화수소 저장탱크 모형개발에 나선다. 
현행 ‘고압가스안전관리법’ 상 액화수소저장과 사용시에 사용신고를 해야 하는 시설의 완성검사 및 정기검사에 대한 시설·기술·검사 기준이 부재하고 신소재 고망간강을 활용한 액화수소 저장탱크 및 밸브 제조에 맞는 제조·검사 기준도 부재해 실증이 불가하다.
이에 컨소시움은 선박용 고망간강 저장탱크의 모형 및 밸브 등 기자재를 제작 후 액화수소 충전테스트를 통해 단열성능 및 증발률 등을 시험하며 탱크의 성능 및 안전성을 검증할 예정이다.
이번 실증특례 승인으로 경제성 높은 신소재를 활용한 저장탱크 기술 고도화가 가능해질 전망이다. 실제로 정부는 기존 스테인리스, 니켈 대비 높은 강도와 낮은 가격으로 대용량의 수소탱크 제작이 가능해져 액화수소 운송의 효율을 높일 것으로 기대하고 있다.

LPG 벌크로리 활용 LPG선박 충전 실증
노후 선박 대체 기대 

이번 규제샌드박스 승인으로 LPG 벌크로리를 활용한 LPG선박 충전도 실증에 들어간다. 이에 따라 (주)한국알앤드디는 LPG 엔진 및 연료공급 시스템이 장착된 LPG 선박에 LPG탱크가 탑재된 벌크로리 차량으로 LPG 선박을 충전한다.
현행 ‘어선법’ 상 LPG 연료추진시스템을 적용한 어선은 LPG를 충전할 수 있는 기준이 없고 ‘액화석유가스법’ 상 충전사업종류에 선박에 고정된 탱크충전사업이 없으며 관련 시설 및 기술기준도 없어 그동안 LPG선박에 LPG 벌크로리를 활용한 충전이 불가했다. 이에 한국알앤디드는 LPG 벌크로리를 활용해 LPG선박에 LPG를 충전하기 위해 실증특례를 신청했고 위원회는 안전관리계획 수립, 안전성 검증 등 실증사업 안전관리 방안 마련·이행을 조건으로 특례를 승인했다.
한국알앤디드는 9톤급 이상 어장·양식장 관리용 LPG선박에 전라남도 완도군에서 LPG 벌크로리를 활용한 연료 충전을 실증할 예정이다. 정부는 이번 LPG 선박에 벌크로리를 이용한 충전 실증 특례를 통해 해양수산부에서 추진 중인 노후 연안선박의 LPG선박으로의 대체에 기여할 것으로 전망하고 있다.

반도체 공정용 AC 신규 용해제 실증
반도체 불량률 절감 기여

이어 반도체 공정용 용해제 실증도 진행된다. 산업용가스 제조기업인 린데코리아(주)와 에스디지(주)는 반도체 공정용 아세틸렌(AC) 신규 용해제를 사용한 용기의 제조 및 납품 실증에 나선다.
현행 ‘고압가스안전관리법’ 상에는 아세틸렌 용기의 제조등록 및 검사시 사용할 수 있는 용해제로 아세톤, 디메틸포름아미드 두 가지만 규정돼 있어 다른 용해제를 적용할 수 있는 법적 근거가 부재한 상황이다. 이에 린데코리아와 에스디지는 반도체 공정에 적합한 신규 용해제를 적용한 아세틸렌 용기 제조 실증특례를 신청했으며 위원회는 고압가스 안전관리법상의 인허가 및 안전관리체계를 준수하고 안전조치 내용을 포함한 실증기준(안)을 마련 실증사업에 대한 안전성을 확보하는 것을 전제로 실증특례를 인정했다.
이번 실증특례 승인으로 린데코리아와 에스디지는 아세틸렌 실린더 내에 반도체 공정에 적합한 신규 용해제를 장전하고 아세틸렌을 충전해 반도체 업체에 납품. 반도체 제조업체는 증착 공정에 고순도 아세틸렌을 활용할 예정이다. 
정부는 이번 신규 용해제를 사용하면 기존 용해제인 아세톤을 사용하는 것 대비 아세틸렌에 혼입되는 용해제 양이 현저히 줄어들어 반도체 공정의 불량률 감소에 기여할 것으로 기대하고 있다.

재생에너지 활용한 그린수소 생산 실증
청정수소 활성화 기여

청정수소의 활성화를 위해 재생에너지를 활용한 그린수소 생산 실증이 진행된다.
한전KPS 및 한국수자원공사는 사업용 풍력 발전설비와 소수력 발전설비로 생산한 전기를 수전해설비에 공급해 수소를 생산하는 실증사업을 실시한다.
현행 ‘전기사업법’ 상에는 발전사업자가 생산한 전력은 자가소비를 할 수 없고 전력시장에서 거래가 원칙이다. 이에 한전KPS 및 한국수자원공사는 그린수소 생산사업의 안전성·환경성·기술성 등을 연구할 목적으로 실증특례를 신청했고 위원회는 청정수소 활성화를 위해 실증특례 기간동안 전력시장을 통하지 않고 수전해설비에 전기를 직접공급하고 남은 전력은 전력시장에 판매할 수 있도록 승인했다.
정부는 이번 그린수소 생산 모델 실증이 재생에너지 및 청정수소 시장 확대에 기여할 것으로 기대하고 있다.

SOEC 수소 생산 실험실 및 설비시스템 실증
新 수전해기로 청정수소 생산…설비 성능 고도화 기대

고체산화물 수전해기(SOEC) 수소 생산 실험실 및 설비시스템 실증도 진행된다. 삼성이앤에이는 이온을 제거한 물을 이용해 스팀을 생산 하고 고체산화물 수전해기에 주입해 청정수소 생산에 나선다.
현행 ‘수소법’ 상에는 이 설비와 관련된 제조 관련 시설·기술 기준이 없어 인·허가 및 제품검사가 불가능한 상황이다. 또한 수소 정제장치 없이 스택으로만 구성되는 성능 평가장비 및 핫박스에 대해서도 관련 기준이 적용되는지 모호했으며 스택 평가를 위한 스택 변경 시마다 수소용품검사를 재실시 해야 하는 번거러움이 있었다. 이에 삼성이앤에이는 고체산화물 수전해설비의 효율성과 안전성 검증 및 운전성능 고도화를 위해 특례를 신청했으며 위원회는 ▲SOEC 원천기술 확보 ▲상용화 기반 마련 ▲수전해 산업 활성화 등을 고려해 특례를 승인했다. 
삼성이앤에이는 이번 특례 승인으로 평가장비를 포함한 고체산화물 수전해설비(SOEC) 9세트를 실험실에서 운영하고 관련 시스템 설계 실증에 나선다. 이번 실증을 통해 고체산화물 수전해 시스템의 효율성과 안전성을 검증하고 설비 성능을 고도화하며 재생에너지와도 연계, 수소경제 활성화 및 탄소중립에 기여할 것으로 기대된다. 

SOEC 포함 수소 생산 시스템 실증
효율성·안전성 검증

고체산화물 수전해기(SOEC)를 포함한 수소 생산 시스템의 실증이 진행된다. 수소 관련 기업인 미코파워는 이온을 제거한 초순수를 스팀발생기에 주입, 생산한 수증기를 고체산화물 수전해기에 주입해 청정수소 생산에 나선다. 특히 이 회사는 스택, BOP, 전력공급기 등으로 구성된 SOEC 시스템 5기를 구축, 수소를 생산한다.
현행 ‘수소경제법’ 상 이 설비와 관련된 제조 관련 시설·기술 기준이 없어 그동안 인·허가 및 제품검사가 불가능했다. 이에 미코파워는 고체산화물 수전해설비의 효율성과 안전성을 검증하기 위해 특례를 신청했고, 위원회는 ▲SOEC 원천기술 확보 ▲상용화 기반 마련 ▲수전해 산업 활성화 등을 고려해 특례를 승인했다.
미코파워는 실증기간 중 경기도 안성시 내 고체산화물 수전해설비를 포함한 수소생산 시스템을 설치, 사업을 진행할 계획이다. 특히 실증을 통해 재생에너지 연계 수전해 시스템의 효율성과 안전성을 검증, 수소경제 활성화 및 탄소중립에 기여할 것으로 기대하고 있다.

반도체 공정용 액화수소 공급 실증
수소 공급 안전성 제고

반도체 공정용 액화수소 공급에 대한 실증이 진행된다. 
현행 ‘고압가스안전관리법’ 상에는 액화수소 저장·배관에 의한 수소 공급시설 구축에 필요한 시설·기술·검사기준이 없어 시공·운영 불가하며 액화수소 저장탱크 등 주요설비의 시설·기술·검사기준이 없어 사업화가 불가능한 상황이다. 이에 산업용가스 기업인 (주)에어퍼스트는 액화수소 저장 및 기화 후 배관을 통한 수소 공급·판매를 위해 실증특례를 신청했으며 위원회는 안전관리계획 마련 후 자체 안전위원회를 통해 실증사업 안전성 검증 실시 등을 전제로 특례를 승인했다.
에어퍼스트는 반도체 공정에 필수적인 수소 공급을 위해 액화수소를 전용 탱크로리로 운송, 공장 부지에 저장 후 기화해 배관을 통해 직접 반도체공장에 공급할 계획이다.
이번 과제의 실증을 통해 나노 반도체 제조 장비인 EUV 세척 가스로 공정 효율 제고 및 부품 산화 방지를 위해 필수적인 수소 자원의 공급 안정성을 제고는 물론 액화수소 플랜트 상업운영 시기에 맞춘 공급망 확대를 통해 수소 산업생태계 활성화에 기여할 것으로 전망된다.

버려지는 냉열 활용 LNG 전용배관 설치
LNG터미널과 수소 생산지 연결

LNG 냉열을 활용하기 위한 보령 LNG터미널과 수소 생산지를 연결하는 LNG 전용배관 설치를 위한 실증이 진행된다.
영하 162℃의 초저온 LNG 냉열은 배관을 통해 액화수소 플랜트로 이동해 청정수소 생산과정에서 수소와 함께 나오는 이산화탄소를 액화시키는 공정과 기체 상태의 청정수소를 영하 253℃의 액체상태로 만드는 과정 등에 이용된다.
현행 도시가스 배관체계는 천연가스 기반으로 구성, LNG터미널 사업소 밖의 액화천연가스 배관에 대한 안전기준이 부재할 뿐만 아니라 도시가스사업법은 가정용 도시가스 품질의 적정성 및 안전성 확보를 위한 준수사항으로 수소생산용 천연가스 품질기준에 적용하는 것이 부적합해 실증이 불가한 상황이다. 이에 보령 LNG 터미널社는 버려지는 냉열을 액화수소 플랜트에 활용하기 위해 실증특례를 신청했으며 위원회는 안전관리계획 마련 후 자체 안전위원회를 통해 실증사업 안전성 검증 실시 등을 전제로 특례를 승인했다.
정부는 이번 과제의 실증을 통해 버려지는 LNG 냉열이 친환경 에너지로 재탄생되면서 에너지 효율이 높아지고 청정 액화수소 생산공정에 활용돼 전기사용료 절감과 탄소배출 저감에도 기여하는 등 다양한 경제적·환경적 효과를 기대하고 있다.

연료전지발전 통한 전기차 충전서비스 실증
전기차 수요 충족 기대

연료전지발전을 통한 전기자동차 충전서비스 실증에 나선다. 
현행 ‘전기사업법’ 상에는 신에너지인 연료전지로 생산한 전력은 전력시장을 거치지 않고 전기자동차충전을 할 수 없다고 규정돼 있다. 이에 천왕그린에너지(주)는 신에너지로 생산한 전기를 전기자동차충전에 직접 활용하기 위해 실증특례를 신청했으며 위원회는 연료전지에 대한 발전사업허가를 취득하고 전기차충전사업자로 등록한 후 직접 운영하는 조건 등으로 특례를 승인했다.
이번 승인으로 천왕그린에너지는 분산형 연료전지발전으로 생산한 전기를 전력시장을 거치지 않고 전기자동차충전에 활용하는 서비스 실증을 진행한다. 회사는 서울시 구로구 천왕차량기지 내 유휴부지에 LNG 가스배관 매설 후 이를 연료로 하는 연료전지(330㎾×9기) 발전설비 및 전기차 급속충전기(2기)를 구축하고 통합 제어시스템으로 운영할 계획이다.
정부는 이번 연료전지발전을 연계한 전기자동차충전사업이 도심 등 제한된 공간에서 고출력으로 전기자동차충전을 할 수 있어 증가하는 전기자동차충전수요에 적기 대응이 가능할 것으로 기대하고 있다.

자율운항선박 실해역 기반 실증 
자율운항 기술의 조기 상용화·고도화 기대

이밖에도 자율운항선박의 실해역 기반 실증이 추진된다. HD현대중공업 컨소시움과 삼성중공업, 한화오션 컨소시움은 율운항 시스템과 원격제어 플랫폼이 설치된 자율운항선박을 통해 원격제어 기술 및 자율 충돌회피, 물류 운송 서비스 등 성능 실증을 진행한다.
현행 ‘선박안전법’ 상 자율운항선박 설계·설비·구조는 기존 선박과 본질적인 차이가 있어 현행 선박검사, 시설 및 안전기준이 적용 곤란하며 원격운항 실증시 선박을 조타하는 육상의 원격운항자는 ‘선원법’ 상 선박의 조종 지휘자의 자격요건에 해당하지 않았다. 또한 상시 자동 촬영기능으로 인해 ‘제선박항만보안법’을 준수, 항만시설 촬영 시 보안책임자로부터 사전허가를 취득하는 것이 곤란한 문제점이 있다. 이에 이들 컨소시움은 자율운항선박의 실해역 기반 실증을 신청했으며 위원회는 자율운항선박의 위험성 평가 및 실증선 안전 운항 계획을 이행하고 해기사 면허 보유자를 원격운항센터에 배치하는 등의 의무 조건을 전제로 특례를 승인했다.
이번 승인을 통해 HD현대중공업 컨소시움은 울산광역시 및 포항 등 근해 해역 내 원격제어 플랫폼이 설치된 8,000TEU 컨테이너선 1척을 실증 운영할 계획이다. 아울러 삼성중공업, 한화오션 컨소시움은 거제도 인근 구역에서 2척의 자율운항 모빌리티를 실증 운항할 예정이다.
정부는 이번 자율운항 시스템과 원격제어 플랫폼이 설치된 자율운항선박의 실해역 기반 실증을 통해 국내 조선업계의 자율운항 기술의 조기 상용화·고도화 및 국제표준 선점을 기대하고 있다.
한편 산업부는 이번 승인과제를 포함한 총 561개 승인과제의 사후관리에도 만전을 기하고 후속 기획형 과제 발굴을 통해 신산업·서비스의 규제 혁신을 지속할 계획이다.