한국건설기술연구원(건설연)이 수소 저장시설 지하화를 위한 설계 기술을 개발했다. 건설연 수소인프라클러스터 연구팀은 수소 저장시설의 지하화에 필요한 지상-지하 입체화 방호구조 안전성 설계기술을 개발했다고 12일 밝혔다.
정부가 추진하는 수소경제 활성화를 달성하기 위해서는 수소 공급시설의 확충이 필요하다. 수소 인수기지, 수소공급 허브스테이션, 수소 거점기지 등 대용량의 수소 공급을 위한 핵심시설이 도심에 건설돼야 한다.
하지만 수소는 가연범위가 4~75%에 달할 정도로 넓어 폭발 위험을 안고 있다. 수소 공급시설 확충을 위해서는 저장시설의 안전성과 수용성 확보가 중요한 이유다.
건설연 연구팀은 수소 저장시설을 지하화할 수 있는 방호구조 설계기술을 개발했다. 지하 깊이별 조건에 따라 방호구조 두께를 다르게 해서 적정 기본하중 설계를 맞춘 게 특징이다. 폭발 사고에 견딜 수 있는 방호재료를 적용했다.
연구팀은 이 기술의 최대 장점이 공간 절약이라고 설명했다. 지하에 설치할 경우 지상에 비해 30% 이상 공간을 절약할 수 있다는 것이다. 안전 설계를 통해 시설의 종합 위험도도 50% 이상 낮췄다.
누출 상황이 발생하면 수소를 긴급 배출하는 환기제어시스템도 적용됐다. 폭발압력을 70% 이상 낮출 수 있는 폭발 방산구도 적용됐다. 폭발 방산구는 낮은 폭발압력에도 쉽게 부서져 구조물 내부의 압력이 밖으로 방출될 수 있도록 설계되는 문, 창문, 패널 등을 말한다. 폭발 방산구가 없으면 폭발 시 내부 압력이 급속도로 상승해 내부 설비 등이 크게 손상을 받게 된다.
건설연은 이번에 개발한 기술을 2026년까지 2단계 사업을 통해 현장에 시범 적용할 예정이다. 김병석 건설연 원장은 "지하공간은 그 자체로 방호기능을 가지며 안전성을 획기적으로 개선할 수 있다"며 "수소 저장시설의 지하화 설계기술 개발을 통해 주민 수용성이 대폭 개선될 것으로 기대된다"고 밝혔다.