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수소DX센터/가스기술공사 제공

[투데이에너지 신일영 기자] 한국가스기술공사(사장 임종석)는 운영효율 강화를 위해 2024년 7월 수소DX센터를 신설한 이후 충전소 운영데이터 기반의 실시간 시각화 플랫폼과 데이터 분석 체계를 구축해 수소충전소 운영비 절감에 기여하고 있다고 밝혔다.

기술공사는 지자체로부터 22개 수소충전소를 위탁받아 운영하고 있으며, 비효율적인 운영 요인을 체계적으로 도출해 개선 방안을 적용하고 있다.

전국 약 250여 개의 수소충전소는 수소 판매단가 대비 높은 운영비(수소 구매 비용 포함) 구조로 인해 전반적으로 수익성 확보에 어려움을 겪고 있으며, 다수 충전소가 구조적인 적자 상태에 놓여 있는 것으로 나타났다.

최근 수소DX센터는 수소충전소에서 수집한 데이터를 분석해 운영비가 과다하게 발생하는 충전소의 문제 원인을 확인했다. 분석 결과 특정 충전소에서는 수소 누설량 과다가, 다른 충전소에서는 수소 충전량 대비 전력 사용량이 높은 점이 주요 원인으로 확인됐다. 또한 문제가 확인된 수소충전소와 타 충전소의 운영데이터를 비교·분석해 개선 방안을 도출했다.

수소 누설이 과다한 충전소를 대상으로 분석한 결과, 압축기 운전 종료 후 균압 절차, 잔류 수소 벤트 방식, 버퍼탱크 배치 구조가 주요 영향 인자로 도출됐다. 해당 인자에 대한 제어 로직 개선(균압 시퀀스 설정, 벤트 조건 최적화)과 설비 보완(버퍼탱크 배치 개선)을 적용한 시뮬레이션 결과, 수소 누설량은 기존 대비 최대 약 50% 감소하는 것으로 나타났다.

또한, 전력사용량이 과도한 수소충전소를 대상으로 전력 사용 데이터와 설비(압축기, 냉각기, 충전기 등)의 운전 패턴을 정량적으로 분석한 결과, 충전 지연을 과도하게 고려한 비효율적인 버퍼 방식의 압축용기 충전과 불필요한 대기 운전이 주요 원인으로 도출됐다.

이에 따라 캐스케이드 충전 방식 적용 및 압축기 대기 전력 최소화 등 운영 로직 최적화를 반영할 경우, 전기요금은 기존 대비 최대 약 15% 절감 가능한 것으로 분석됐다.

기술공사는 5월 중에 수소 누설 최소화 방안과 전력량 사용 절감방안을 가장 문제가 되는 충전소에 각각 우선 적용하고, 그 이후에는 실증데이터를 확보하여 기술공사가 운영 중인 전체 충전소로 점차 확대할 예정이다.

기술공사는 충전소 운영 효율화를 위해 데이터 기반의 관리체계 구축에도 속도를 낼 방침이다. 특히, 수소DX센터를 중심으로 압축기 운전 데이터를 활용한 사전 이상감지와 고장진단, 성능평가 등 최신 분석기술을 지속해서 고도화해 나간다는 전략이다.

이를 통해 기존의 사후정비 중심의 유지관리 방식에서 벗어나 설비상태를 사전에 진단하고 최적의 운전조건을 도출하는 선제적 운영체계로 전환함으로써, 수소충전소 가동률 향상과 운영비 절감에 실질적으로 기여할 것으로 기대하고 있다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)