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이번 기술은 기존 수소시설 지하화 기술을 기반으로 누출 감지부터 사고 차단, 환기, 폭발 피해 저감, 실시간 안전관리까지 하나의 체계로 연계한 것이 특징이다. 수소 압축·저장 등 주요 고압설비를 지하에 배치해 도심의 제한된 부지를 효율적으로 활용하면서 사고가 발생했을 때 주변 시설과 주민에게 미치는 영향을 줄이는 방식이다.
건설연 수소인프라센터 연구팀은 사고 예방과 피해 저감, 실시간 대응으로 이어지는 3단계 안전 체계를 구축했다. 수소 누출을 센서가 조기에 감지하면 밸브를 자동으로 차단하고 관련 설비를 정지시키는 동시에 강제 환기를 가동한다.
사고가 발생한 이후에는 지반과 지하 구조물, 방호시설을 활용한다. 폭발 충격과 파편 확산을 줄이고 폭발압력을 안전한 방향으로 배출해 주변 피해를 최소화하도록 설계했다.
연구팀은 대규모 수치해석과 수소 누출·화재·폭발 실험을 통해 설계안의 안전성도 검토했다. 그 결과 폭발압력 저감 및 방호기술을 적용할 경우 구조물 파괴와 파편 발생 등에 따른 시설 종합위험도를 50% 이상 낮출 수 있는 것으로 평가됐다.
건설연은 기술 개발에 이어 평택 테스트베드에서 현장 실증을 추진한다. 현재 테스트베드 실시설계와 실증설비 구축, 통합안전관리 플랫폼 설계를 진행하고 있다.
향후 테스트베드를 장기간 운영하면서 계절별 온·습도 변화에 따른 수소 누출 및 환기 성능과 구조물 진동, 설비 고장, 유지관리 접근성 등을 종합적으로 검증한다. 실제 운전데이터도 확보해 규제 샌드박스 안전기준과 국가건설기준 마련을 위한 기초자료로 활용할 계획이다.
박선규 건설연 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 말했다.
