[공학저널 김하늬 기자] 국내 수소충전소 인프라는 수소 경제 활성화의 핵심 요소로 자리 잡고 있으며, 향후 지속적인 기술 개발과 정부 지원을 통해 더욱 발전할 전망이다. 이러한 수소충전소의 안전과 효율을 동시에 보장하기 위해서는 제어시스템이 필수적인 요소로 손꼽히며 그 기술은 꾸준히 발전해왔다.
특히 국내에서 수소충전소 제어시스템 분야 지속적인 기술 개발과 혁신을 시도하며 수소 산업의 발전을 선도하고 있는 기업이 있다. 바로 ㈜제아이엔지가 그 주인공이다.
제아이엔지는 수소의 전주기 시설 구축의 실행 경험을 바탕으로 수소 전문 설계·시공, 기계·배관 기술, 운전·유지보수 등의 구체적인 노하우와 기술을 보유한 기업이다. 주요 사업 분야는 수소 관련 기계, 플랜트 엔지니어링, 그린수소 엔지니어링, 수소충전 디스펜서 및 통합제어 시스템 제조 및 구축, 수전해 시스템 엔지니어링 등이다.
현재 수소충전소와 수소 관련 시설을 운전하기 위한 제어시스템을 플랫폼화하고 있으며, 이는 기계·배관 요소에 IT 요소를 접목해 안전성, 무결성, 지속성, 성능 및 효율을 크게 향상시킬 것으로 기대를 모으고 있다.
제아이엔지의 제어시스템은 통합/원격 관제와 고장예측 등의 운전·유지보수 분야에 있어 탁월한 성능을 발휘한다.
특히 제아이엔지의 수소충전 디스펜서의 제어 부분은 기존 PLC 기반 방식에서 벗어나 PCB 보드와 같은 내압 방폭 형태로 개발됐다. 이 시스템은 디스펜서 내부에 실장 될 뿐만 아니라 냉각기 등과 연동·확장이 용이해 소프트웨어를 통한 시스템 업그레이드가 간편한 것이 특징이다. 이러한 PCB 형태의 제어시스템은 최근 CE 인증 시험을 통과해 그 신뢰성을 인정받기도 했다.
또한, 이 제어시스템은 수소충전소의 안전과 효율성을 동시에 확보하는 데 큰 역할을 하고 있다. 차량의 연속충전과 2대 동시 충전을 가능하게 함으로써, 충전소의 운영 효율을 극대화하고 사용자 편의를 높인 것이다. 이와 함께 고장예측 기능을 통해 사전에 문제를 발견하고 대응할 수 있어 유지보수 비용을 절감하고 충전소의 가동률을 높일 수 있다는 점이 장점으로 손꼽힌다.
이뿐만 아니라 제아이엔지는 패키지형 수소충전 시스템 개발도 함께 진행 중이다. 이 시스템은 기존의 건축 방식에서 벗어나 컨테이너 형태로 공장에서 제조돼 현장에서 설치하는 방식으로, 시공의 개념보다는 일관된 품질로 제조되는 형태의 수소충전 시스템이다. 간편한 설치방식과 효율적인 비용을 바탕으로 최근 현대자동차와 협력해 인도네시아 시장을 타겟으로 한 프로젝트도 추진 중이다.
이러한 기술개발은 한국에너지기술평가원의 국책과제로 수행되고 있으며, 향후 다양한 충전소에 적용될 예정이다.
제아이엔지는 지난 2018년 4월 설립 이후 수소 전문 시공·기술 기업으로서 수소의 전주기 설비 구축 능력을 확립해 왔다. 2019년 국내 최초로 P2G(Power-to-Gas) 시공 및 인허가를 진행했으며, 2022년에는 나주에 2㎿급 수전해 P2G를 시공했다.
2020년부터는 강원도 액화수소규제특구 지정업체로서 다양한 액화수소 활용 분야에 기술을 접목해 오고 있다. 2021년에는 수소충전소 평가장치인 HyPAS를 개발했으며, 2022년 정부로부터 수소 전문기업으로 선정돼 현재까지 약 30여 곳의 일반 수소충전소와 바이오가스를 이용한 현장 제조식 수소충전소 등을 구축해 오고 있다. 또한, 수소 설비 관련해 10여 건의 특허를 등록했으며, 특히 모듈형 수소충전 시스템과 수소충전소 관련 특화 기술에 전문성을 보유하고 있다.
이러한 제아이엔지가 수소 산업에 진출한 계기는 박인규 대표이사(사진)를 비롯한 30년 이상의 숙련된 임직원들이 CNG 시설에서 축적된 노하우를 기반으로 탄소 중립 및 기후 문제 해결에 이바지하고자 했기 때문이다.
이를 위해 고등기술연구원과 수소생산 기지, 충전소 구축 등 여러 수소 전 주기 분야에서 협력해왔으며, 충주시 유기성 폐기물에서 발생하는 바이오가스를 개질해 청정수소를 생산하고 이를 출하·충전하는 시설을 구축하기도 했다.
박 대표는 “수소 산업의 발전을 위해 정책적, 사회적으로 필요한 점은 탄소 중립과 RE100 등 기후 문제 해결을 위한 공감대 형성과 모든 사회구성원의 적극적인 참여”라며 “과도한 규제로 인한 인프라 구축의 지연 방지와 수소 인프라 확대를 위한 정책적 지원이 절실하다. 앞으로 수소 관련 기술은 청정수소 생산의 다양화, 수소 공급/운송의 현실화, 수소 활용의 확대 등 활용적 기술로 발전될 것”이라고 전했다.
그는 이어 “제아이엔지는 현재 개발 중인 기술과 제품에 집중해 시장에서 경쟁력을 공고히 다지는 것을 우선으로 하고, 수소 관련 기계 장치에 IT 요소를 접목해, 더욱 안전하고 높은 효율, 원활한 운전이 가능한 시스템 플랫폼 기술을 확보해 시장에서 선도기업이 되고자 한다”며
“수소 관련 산업은 실제로 오랫동안 이어져 왔지만, 실제 청정에너지원으로써 그 가치를 보여주기 시작한 것은 얼마 되지 않았다. 시간이 지날수록 에너지원으로써 수소의 그 가치가 높아지며, 이에 우리 제아이엔지가 작게나마 그 기반의 발자취를 남기고자 한다”고 덧붙였다
