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수소전기차 내압용기 검사 인프라 확충 시급하다

내압용기 장착검사 물량 급증…지난해부터 재검사 물량 등장
교통안전공단, 수소·CNG 복합검사장 6곳 구축 및 인력 확충
현재는 CNG 검사기술·장비 이용…수소 전용 첨단장비 필요
검사물량 급증 따라 전용 검사장 확충 등에 정부 지원 시급


[월간수소경제 이종수 기자] 현대자동차의 수소전기차 ‘넥쏘’는 지난해 10월 유럽의 신차 안전성 평가프로그램인 유로NCAP 테스트에서 최고등급인 별 다섯(★★★★★)을 차지한 데 이어 지난해 12월에는 국토교통부가 주관하는 ‘2018 신차안전도평가(KNCAP)’에서 ‘중형 SUV 부문’, ‘친환경차 부문’, ‘어린이 보호 부문’ 최우수 3관왕을 수상해 국·내외적으로 안전성을 입증했다.  

 
이 같은 테스트 과정에서 수소 누출 등 안전과 관련한 문제가 전혀 발생하지 않았다. 현대자동차 수소전기차의 수소연료탱크는 설계단계부터 생산단계까지 철저한 검사를 통해 한국과 유럽, UN의 수소연료탱크 안전인증 법규를 충족시켜 안전성을 입증받은 바 있다.


이밖에도 파열시험, 낙하 충격시험, 화염시험, 내화학시험, 인공결함시험, 극한온도시험, 총탄시험, 수소가스충전반복시험, 가속응력시험 등 다양한 수소연료탱크 안전 인증시험을 완료했다.


기존 양산차 개발 충돌시험 항목에 더해 수소밸브 부위 직접 충돌, 후진 시 수소연료탱크 하부 타격시험 및 화재 안전성 평가 등 악조건하의 수소연료탱크 이하 ‘내압용기’ 안전성도 재차 점검했다.




하지만 실제 운행 중에 다양한 환경에서 일어날 수도 있는 안전성 문제를 예방하기 위해선 다른 자동차와 같이 전문검사기관의 검사가 필수다. 수소전기차는 CNG 버스보다 더 높은 압력인 대기압의 700배로 수소가스를 압축해 내압용기에 충전해 운행하는 차량이라는 점에서 더욱 그렇다. 


수소전기차 구매 열기가 뜨거운 가운데 수소전기차 내압용기 장착검사 물량도 급격히 증가하고 있다. 지난해부터 정기검사 물량도 나오기 시작했다. 자동차 내압용기 장착검사 및 재검사(정기검사)를 담당하고 있는 한국교통안전공단이 최근 많이 바빠진 이유다.


그러나 정부의 ‘수소경제 활성화 로드맵’에 따른 수소전기차 보급목표를 감안하면 현재의 검사시설 및 인력 수준으로는 검사물량을 감당하기 힘들다. 특히 검사시설 구축과 검사기술 고도화는 많은 시간과 투자가 필요하기 때문에 정부가 선제적으로 수소전기차 검사 인프라 구축 및 기술개발에 적극 나서야 한다는 지적이 제기된다.      
 
내압용기 재검사제도 시행
정부는 지난 2010년 서울 행당동 CNG버스 내압용기 파열사고를 계기로 자동차 내압용기 재검사제도를 도입했다. 기존에는 용기생산검사 및 장착검사만 시행되다가 재검사가 새롭게 추가된 것이다. 내압용기 관리 감독권은 지식경제부(현 산업통상자원부)와 국토해양부(현 국토교통부)로 이원화돼 있던 것을 국토교통부로 일원화하고, 한국교통안전공단을 내압용기 재검사기관으로 지정했다.


한국교통안전공단은 육상·항공·철도 등 교통 전 분야에서 국민의 생명과 재산을 보호하기 위한 각종 교통안전사업을 수행하고 있으며, 전국에 33개소의 검사장을 보유하고 있다. 33개소 중 내압용기 전용 검사장은 16개소(공단 검사장 14개소, 공영차고지 2개소)이다.  

      


자동차관리법을 따르는 내압용기 검사는 용기생산검사, 장착검사, 재검사(정기검사)로 구분되며, 2011년부터 새롭게 시행된 재검사는 CNG·수소 차량을 대상으로 한다. 


용기검사는 내압용기를 제조·수리 또는 수입한 자를 대상으로 내압용기를 판매하거나 사용하기 전에 하는 검사로, 설계단계검사와 생산단계검사 두 종류가 있으며, 한국가스안전공사가 담당한다.


장착검사는 자동차 제작자 등(자동차 자기인증을 하려는 자로서 자동차의 제작·시험·검사시설 등을 국토교통부 장관에게 등록한 자)을 대상으로 자동차 자기인증을 하기 전에 교통안전공단이 실시하며, 기술검사와 안전검사 두 종류가 있다.


기술검사는 동일한 형식의 내압용기 및 자동차에 대해 서류로 확인하는 검사로, 내압용기 설치 위치(차실 바닥 하부, 천정 상부 등) 및 고정방법, 내압용기 형식, 사용압력 및 용적, 용기밸브 형식, 감압밸브 형식 중 어느 하나가 변경되는 경우 기술검사 대상이다.


안전검사는 내압용기 및 자동차와 동일한 형식의 내압용기와 자동차에 대해 내압용기 장착검사기준에 적합한 지 여부를 물리적·기술적으로 확인하는 검사다.


내압용기 장착검사는 교통안전공단 검사인력이 자동차 제조공장에 직접 가서 하는 검사이다.


재검사(정기검사)는 내압용기가 장착된 자동차의 소유자를 대상으로 교통안전공단이 실시한다. 재검사 유효기간 기산 시기는 내압용기 구조·장치의 변경을 마친 후, 내압용기 장착검사를 받은 후, 자동차 자기인증을 한 후이다. 비사업용 CNG 승용차는 4년, 그 밖의 자동차는 3년 주기로 각각 재검사를 받아야 한다. 내압용기 사용 연한은 제조일로부터 15년이다.


교통안전공단은 지난 2011년 내압용기 재검사제도가 도입된 이후 9년(2011~2019년 11월 말) 동안 CNG 내압용기 무사고를 유지하는 성과를 거두고 있다. 제도 도입 당시 가스안전 전문검사기관이 아닌 교통안전공단이 과연 내압용기 재검사를 제대로 수행할 수 있겠냐는 우려가 제기되기도 했지만 이러한 우려를 깔끔하게 불식시킨 것이다.


교통안전공단은 내압용기 전용 검사장 확보, 한국형 내압용기 검사장비 개발(정치식 및 고소 검사대 장비 18종), 내압용기 전산망 구축, 선진 검사기술 도입 및 국제 검사원 인증 취득, 가스안전공사의 기술이전 및 업무 인계·인수 등으로 내압용기 검사제도의 안착 및 내실화에 힘썼다.  




내압용기 검사 실적을 보면 지난 2018년 한 해의 경우 운행 중인 자동차 1만739대에 대한 내압용기 재검사와 4,454대에 대한 장착검사를 실시했다. 검사 안내 내실화로 2018년 미수검률은 0.038%(4대)를 보였으며, 불합격률은 9.5%로 검사시행 후 최고치를 보였던 2012년 30.2% 대비 20.7%나 개선됐다. 불합격 내압용기 자동차에 대해선 안전조치 후 운행하도록 하게 함으로써 운행 안전성을 확보하고 있다.


또한 안전관리 종사자 및 CNG 정비사 교육, CNG 버스 특별점검, 불합격 상위 운수회사 컨설팅, CNG충전소 감압충전 지도점검, 한국가스안전공사와의 검사 정보 공유, CNG 자동차 점검 실무 매뉴얼 배포 등의 활동으로 내압용기 차량의 안전성을 강화하고 있다.


한편 지난 2013년 1월 15일 서울 용인운수 대형 화재사고 발생 시 1시간 45분 만에 32대의 버스가 전소된 바 있다. 이때 CNG 버스는 안전밸브(PRD)가 작동해 내압용기 폭발은 일어나지 않았다. 공단은 전소된 버스 32대의 폐차를 확인하고, 열 피해 버스 5대에 대한 수시검사를 실시해 내압용기 안전성을 확인한 바 있다.             
    
수소전기차 내압용기 검사 본격화
교통안전공단은 이러한 CNG 내압용기 차량 검사 경험과 성과를 바탕으로 수소전기차 검사도 진행하고 있다.


수소전기차 장착검사는 2014년 12대에서 올해 11월 말 현재 4,113대로 약 100배 늘어났다. 특히 지난 9월 말까지 장착검사 대수가 2,796대였는데 두 달 만에 1,317대나 늘어난 점이 눈에 띈다. 그만큼 장착검사 물량이 급격하게 증가하는 추세로 풀이된다.


정기검사는 2018년 5대를 시작으로 올해 11월 말 현재 32대로 늘어났다. 수소전기차 ‘넥쏘’가 지난해 3월 출시됐기 때문에 지금의 정기검사 대상 차량은 지난 2013년 출시된 세계 최초의 양산형 ‘투싼ix’ 수소전기차다. 수소전기차 재검사 주기는 영업용 3년, 비사업용 4년이다. 




공단은 수소전기차 내압용기 검사의 원활한 추진을 위해 2017년부터 검사원 직무교육에 수소전기차에 대한 전문교육을 시행하고 있으며, 검사원 전체를 대상으로 고전원전기장치 교육을 이수토록 하고 있다.


공단은 기존의 CNG 내압용기 검사장의 시설을 개선해 수소·CNG 복합검사장을 구축하고 있다. 지난해부터 올해까지 6개(성산, 서수원, 신탄진, 수성, 해운대, 광주)의 복합검사장을 구축했다. 내년에도 계속 구축 개소를 늘려갈 예정이다.


현재 수소전기차 내압용기 검사는 CNG 내압용기 검사기술과 장비를 적용하고 있는데 현재까지는 크게 문제없이 검사를 진행하고 있다. 하지만 수소전기차 특성과 환경에 맞는 고도화된 검사기술 및 장비 도입이 필요한 상황이다.




교통안전공단은 내압용기 표면 육안검사의 신뢰성을 강화하고 검사기술을 고도화하기 위해 연구를 통해서 내압용기용 밀착형 광범위 결함 검출 카메라를 개발하고 있으며, 오는 2020년 시범운영 후 전국 검사장으로 확대할 계획이다.


이와 함께 수소전기차 내압용기의 수소가스 투과량 측정 장비와 배출구 수소 방출량 측정 장비 개발에도 나설 계획이다.


수소·CNG 복합검사장의 리프트(차를 들어 올리는 장비) 등의 장비는 주로 CNG 버스 등 대형 차량에 맞춰져 있기 때문에 넥쏘 같은 승용 수소전기차에 적합한 장비 구축이 필요하다. 이에 따라 2020년 정부 예산안에 검사장 장비 개선 등 수소전기차 검사 관련 사업으로 55억 원이 반영돼 있다.  

 
또한 공단은 수소전기차 장착검사 물량 증가에 대응하기 위해 정부에 요청해 검사인력 8명(3급 2명, 4~6급 6명)을 확충, 올해 12월 현장에 배치할 예정이다. 이로써 수소전기차 내압용기 검사인력은 기존 44명에서 52명으로 늘어났다.
   
수소전기차 전용 검사장 필요
수소전기차 내압용기 검사물량은 앞으로 대폭 늘어날 전망이다. 정부는 지난 1월 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 통해 오는 2022년까지 수소전기차(승용차, 택시, 버스, 트럭) 8만1,000대(내수 6만7,000대), 2040년까지 620만대(내수 290만 대)를 보급한다는 목표를 제시했다. 


특히 많은 시민을 태우고 다니는 수소전기버스는 올해부터 시작해 오는 2022년까지 2,000대, 2040년까지 4만 대가 보급된다. 지난 2010년 발생한 서울 행당동 CNG 버스 내압용기 파열사고에 비춰볼 때 수소전기차 내압용기 검사가 중요할 수밖에 없다.  


정부가 올 연말까지 지난해(9,000대) 대비 약 7배 이상 증가한 6,395대까지 보급할 계획임에 따라 단기적으로도 장착검사 물량이 크게 늘어날 전망이다.


또 장착검사를 받고 운행 중인 수소전기차는 연차적으로 재검사(정기검사)를 받아야 하고, 차령이 오래된 차일수록 안전성에 더욱 신경을 써야 하는 만큼 중장기적 관점에서 수소전기차 검사 인프라 구축에 본격 나서야 할 것으로 보인다.




특히 검사장 구축에는 부지확보 등으로 많은 시간과 투자가 필요하기 때문에 중장기 검사 인프라 구축계획을 미리 수립해 단계적으로 인프라를 확대해 나갈 필요가 있다는 지적이다.


대표적인 예로 현재 수소·CNG 복합검사장을 운영하고 있지만 수소전기차가 대폭 늘어나면 수소전기차 전용 검사장이 필요하다는 목소리가 나오고 있다.     

 
이현재 의원(자유한국당)은 올해 교통안전공단 국정감사에서 “정부의 ‘수소경제 활성화 로드맵대’로라면 오는 2022년까지 6만7,000대(내수)의 수소전기차가 보급될 예정이지만 수소전기차 전용 검사장은 한 곳도 없고, 기존 CNG 차량 검사장을 사용해야 한다”라며 “수소전기차와 CNG 차량이 공동으로 사용할 수 있는 검사장도 6곳에 불과한데 현재 CNG차량 검사장 처리능력이 1만1,000대인 데 반해 실제 처리 대수는 1만2,000대로 이미 포화상태란 점이 문제”라고 지적했다. 


이 의원은 이어 “수소전기차 내압용기 검사가 부실하면 지난 2010년 19명이 중경상을 입은 행당동 CNG버스 내압용기 파열사고처럼 대형 인명피해로 이어질 수 있어 운행 중인 수소전기차 내압용기 검사장 부족은 국민안전 문제와 직결된다”라며 “앞으로 수소전기차 내압용기 장착 및 정기검사 물량이 기하급수적으로 증가할 예정인 만큼 조속히 수소전기차 전용 검사장 및 전문인력 확충을 통해 빈틈없는 검사시스템을 갖춰야 한다”고 강조했다.


교통안전공단은 내년에 수소전기차 전용 검사장 구축방안을 마련할 예정이다. 정부의 ‘수소경제 활성화 로드맵’대로라면 전국에 30개소 정도의 전용 검사장이 필요한 것으로 예상하고 있다. 이와 함께 검사 설비 및 인력도 증가하기 때문에 검사 인프라 확충에 대한 정부의 관심과 재정적 지원이 절실하다.


권병윤 교통안전공단 이사장은 “정부의 수소전기차 보급 확대정책이 성공적으로 이루어지기 위해 무엇보다 중요한 것은 안전성 확보”라며 “공단은 앞으로도 검사기술과 장비의 고도화 등 수소전기차 안전관리를 강화하고, 수소전기차 활성화가 일자리 창출과 혁신성장에도 기여할 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다”고 말했다.


<미니 인터뷰 | 황태준 한국교통안전공단 특수검사처 처장>


“수소전기차 검사 인프라 확충에 정부 지원 필요”
수소가스 투과량 측정장비 등 수소 전용 검사장비 개발 계획



올해 7월 특수검사처장으로 부임한 것으로 알고 있다. 앞으로의 각오를 말해달라.
미래혁신성장 주력사업인 수소경제에 있어 수소전기차는 핵심사업 중 하나이다. 국민이 안전하게 수소전기차를 운행할 수 있도록 최선을 다해 정부의 정책 목표 달성에 노력할 계획이다.


아울러 세계적으로 걸음마 단계에 있는 수소전기차 검사기술과 기술기준을 우리나라가 선도해 나갈 수 있도록 노력할 것이다.


교통안전공단이 그동안 수행해온 자동차 내압용기 검사의 성과는.
CNG 내압용기 자동차는 정부의 저탄소 녹색성장 정책으로 지난 2000년부터 대중교통 위주로 보급되기 시작해 현재 약 4만 대가 운행 중이다.


CNG 자동차 도입 이후 2000년부터 2011년까지 10건의 내압용기 파열 및 가스누출사고가 발생했다. 2011년 10월 서울 행당동 CNG버스 내압용기 파열사고를 계기로 내압용기 재검사제도가 도입되었고, 그 이후 9년 동안 CNG 내압용기 파열사고 제로를 달성하고 있다.


또한 국내에서 운행되는 내압용기 차량(CNG, 수소, LNG, HCNG) 전체 이력을 관리할 수 있는 전산시스템을 구축해 국내 전체 내압용기 이용 이력을 관리함으로써 내압용기 유통질서를 확립했다.


자동차용 내압용기 검사는 어떻게 이루어지나.
자동차 내압용기의 장착검사와 정기검사(재검사)는 자동차관리법에서 정한 방법에 따라 시행된다.


장착검사는 내압용기 자동차 제작 직후 시행하는 검사로, 용기 및 밸브 안전장치 등 연료장치가 설계에 부합하도록 적절하게 설치되었는지를 중점으로 시행하는 검사이다.


정기검사는 운행 중인 내압용기 자동차를 대상으로 시행하는 검사로, 운행 중 용기 및 밸브 안전장치 등 연료장치에 가해진 손상에 대해 중점적으로 검사한다.


수소전기차 내압용기 검사물량이 대폭 늘어날 전망이다. 어떻게 대응해나갈 계획인가.
수소전기차 내압용기는 대기압의 700배로 압축되어 이용되므로 사고가 발생하면 인명피해로 이어질 수 있다.


따라서 철저한 검사가 이루어지도록 검사원 교육을 철저히 시행하고 수소전기차 전용 검사장을 전국에 구축·운영하는 한편 수소가스 투과량 측정장비, 배출구 수소 방출량 측정장비와 같은 수소전기차 전용 첨단검사장비를 개발해 보급할 계획이다.


수소전기차 전용 검사장의 경우 정부의 수소전기차 보급목표를 감안하면 전국에 30개소 정도가 필요한 것으로 예상하고 있다. 내년에 전용 검사장의 적절한 위치와 부지 등을 파악해 수소전기차 전용 검사장 구축방안을 마련할 예정이다.


지난해부터 수소전기차 재검사 물량이 나오기 시작했다. 몇 년 후면 본격적으로 대량의 재검사 물량이 나올 예정이다. 전용 검사장 구축 등은 많은 시간과 투자가 수반되므로 지금부터 검사 인프라 구축에 힘써야 한다는 생각이다. 수소전기차 검사물량이 늘어나는 만큼 검사장비와 인력도 확충해야 한다. 정부의 적극적인 지원이 필요한 이유다.




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