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수소에너지 3회
3회 수소에너지에 대한 ISO 표준화 동향
(한국에너지기술연구원 수소연구실 김종원)
적어도 수소는 오랫동안 산업용 시장과 관련 산업이 있어 왔기에 수소에너지기술에 대한 산업측면에서는 수요가 상존한다.
석유가격이 급등했던 30여년 전에는 석탄이나 오일셰일을 이용한 합성연료, 20여년 전에
는 메탄올, 20년 전에는 전기(배터리자동차), 10년 전에는 수소연료전지, 6년 전에는 에탄 올이나 바이오연료, 3년 전부터는 전기자동차나 플러그인하이브리드차량과 같은 전기구동차 에 전략적인 관심이 집중되었다. 상황에 따라 관심 대상 순위는 변화될지언정 지속가능한 태양에너지(풍력 등 자연에너지포함)를 활용하는 에너지기술이 화두가 될 것이며, 수소의 역할도 그중 하나임은 자명하다.
국제기구를 통한 기술 표준화는 상용화를 앞둔 시점에서 이루어지며, 기술주도국은 이러 한 표준화를 적극적으로 주도하여 상업화 보급에 기선을 잡기위해 노력하는 것이 일반적이 다. 현재 수소에너지분야의 기술표준은 ISO/TC197에서 이루어지고 있는데, 활동의 주목적 은 수소의 생산,저장, 수송, 측정 및 수소사용을 위한 시스템과 부품에 대한 국제표준을 만 드는 것이다. 2014년 말 현재 한국을 비롯하여 19개의 회원국, 14개의 참관국으로 구성되 어 있다. 1)
2014년말 현재 TC197에 구성되어 있는 작업반중 소위 “TC 197 Fueling Family”인 WG 19, 20, 21, 22, 23, 24는 수소충전소와 그에 부속된 설비를 다루고 있으며, 가장 활발한 활동을 보이고 있다. 2014년 6월 기준으로 <표 1>과 같이, 전체 16종의 표준문서가 제정 되어 있고, 2005년부터 기술위원회가 활성화되어 매년 2건 이상의 규격이 개발되고 있다. 현재 제정 또는 개정중인 문서는 <표 2>에 정리하였는데, 2015년 초 현재 신규프로젝트로 제안된 것은 다음과 같으며, 2018년도에 새로이 표준이 발간되는 것을 목표로 추진되고 있다.
-NWIP: ISO 16111:2008의 개정(프랑스 제안)
-ISO 22734-1:2008, ISO 22734-2:2001의 개정(미국 제안)
-ISO 14687-1, 14687-2, 14687-3 문서의 통합 및 개정 (일본 제안)
수소연료전지자동차 및 수소충전소 보급과 밀접한 ISO TC 197 WG24의 활동에 대해서 좀 더 언급해 보기로 하자.
WG24가 다루는 ISO/AWI 19880-1은 전체 충전설비의 단위설비인 디스펜서, 밸브, 압축기 등을 다루는 문서들을 총괄하는 중심문서이며, WG 19~23까지 5개 워킹그룹이 제정하는 표준문서와 관련이 있어서, 이들 워킹그룹과 공조하면서 활동하고 있다.
WG24에서 다루는 ISO 19880-1은 2013년도에 신규과제(NWIP)로 제안되어 19개 정회원 국이 투표에 참여하고, 그중 11개 회원이 찬성하여 채택되었으며, 2013년 12월 4일 파리회 의에서 킥오프 미팅을 가져 다음과 같은 사항이 합의 되었다.
1) 개정 발간될 ISO 19880-1은 개정대상문서 (ISO/DIS 20100:2011)의 구성과 목차를 재 구성한다.
2) 문서는 수소충전소의 일반적 표준을 만든다.
3) ISO 19880-1은 EU의 CEN에서 2015년 중순에 발간하는 EU 문서(Directuve, Alternative Fuels Infrastructure Directive, AFI)를 참고하기 이전에 기술보고서(TR, Technical Report)로 제정하기로 한다.
4) 다루는 기술범위는 연료전지승용차를 최우선으로 한 충전소의 최소안전요구사항(버스와 지게차는 별도기준 제정).
5) 참고가 되는 문서들은 ISO TS 197의 모든 TS, DIS 포함 관련문서.
6) 참조표준문서: ISO/DIS 20100:2011, ISO IS 16380, SAE J2601/J2799 등
기술보고서에 포함될 중요한 항목은 다음과 같다.
1) 기술문서 제정 방법의 정리, 최소안전거리에 대한 합의, 위험성 평가에 대한 기술정보 이용 (각국의 현재 규정 입력)
2) 충전 프로토콜 (Fueling protocol) 제안
3) 각 국가 혹은 지역의 경험 입력
또한 문서에 참고하는 다른 외부 자료는 다음과 같다. SAE
- J2601 Fueling protocols for light duty gaseous hydrogen surface vehicles
-SAE J2799 Hydrogen surface vehicle to station, communications hardware and software
ASTM
-D7606-11 sampling of high pressure hydrogen and related fuel cell feed gases
-D7650-13 Standard test method for sampling of particulate matter in high pressure hydrogen.
ISO 19880-1은 그 취급 범위가 넓고 문서의 항목이 방대해서 수소품질, 충전소 승인을 위 한 시험법, 안전거리 및 위험도 평가 등 3개의 하부 그룹으로 나누어 활동하고 있다. 웅전 소 승인을 위한 시험법의 경우 국내의 경우 가스안전공사에서 만든 다음 두가지 기준이 본 표준의 내용과 유사하다.
- KGS FP216 제조식 수소자동차 충전의 시설?기술?검사 기준 제정(안)
- KGS FP217 저장식 수소자동차 충전의 시설?기술?검사 기준 제정(안)
수소충전소에 공급되는 수소의 품질과 품질관리에 관한 기준에 대해서는 한국은 SAE J 2719 를 따르고 있으며, 현재까지 가정용 연료전지 혹은 자동차용 연료전지에 기술적인 문제가 발 생하지 않았으며, 수소원료 종류별(예:부생수소, 천연가스 개질 수소)로 실제로 분석해본 경험 을 가지고 있다. 이상, 수소분야의 국제표준에 대하여 간단하나마 언급을 마치고자 한다.
1) 수소연료전지 기술의 국제표준 (2015.7.16., 한국에너지공단 신재생에너지센터/포항공대 신재생에너지 연구소 자료)
핵심내용
수소에너지의 공급 측면과 관련된 수소제조, 저장 및 인프라에 관한 주요 이슈 와 표준화 동향 뿐만 아니라, 관련분야의 주요기술에 대한 연구개발현황을 소개하고자 한다.
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