○ 글로벌 주요 강관 제조사 중 하나인 Vallourec은 자사가 개발한 수소 운송용 강관 및 강관 연결 솔루션에 대한 안정성 검사 기법을 소개(11.24.)
- 기존에는 가스류 기체를 저장·운송하는 설비의 안정성을 검사할 때 헬륨을 이용해 누출 발생 여부를 검사하였으나, Vallourec은 자체 연구 결과 헬륨을 이용한 검사 기법이 수소 누출을 효과적으로 검사하지 못한다는 사실을 밝혀냄
- Vallourec은 이를 해결하기 위해 프랑스 주요 기술 기업인 CETIM과 협업해 수소 5%, 질소 95% 비율의 기체 혼합물을 활용해 누출 발생 여부를 검사하는 방법을 개발했음
• 동 방식은 100% 수소를 사용할 때의 누출 여부를 매우 정확하게 예측할 수 있으면서, 반응성이 낮은 질소를 다량 함유한 기체 혼합물을 사용하기 때문에 100% 수소를 사용하는 것보다 안전하게 검사를 수행할 수 있다는 장점이 있음
- Vallourec은 이를 통해 석유 및 천연가스 생산 시 사용하는 유정용 강관(OCTG)에 적용되는 누출 기준보다 10배 가량 엄격한 검사 기준을 제정할 수 있었다고 설명
○ 이에 더해, Vallourec은 유력 수소 저장 방식 중 하나인 지하 암염층 수소 주입 방식을 실시할 때, 강관 인프라가 이를 견딜 수 있는지에 대한 안정성 검사를 실시하였음
- 지하 암염층 수소 주입 방식은 기밀성*이 높은 지하 암염 공동층(Salt Cavern)에 수소를 주입해 저장하는 방식으로, 대규모의 수소를 안정적으로 저장할 수 있어 유력한 수소 저장 방식 중 하나로 주목받고 있음
* 암염은 조직이 치밀하기 때문에, 암염층에 저장된 액체 및 기체가 외부로 유출되지 않고 안정적으로 저장됨
* 그림. 지하 암염층 수소 주입 방식 개요
- 부피 대비 에너지 밀도가 낮은 수소의 특성상, 200bar 상당의 압력으로 수소를 압축한 후 지하 암염 공동층으로 주입하는데, 이 때 높은 압력으로 인해 강관 연결부가 약해져 수소 누출이 발생할 가능성이 있음
- Vallourec은 자사의 유정용 강관 연결 솔루션인 VAM® 21이 지하 암염층에 수소를 주입할 때 견딜 수 있는지를 측정하기 위해 275bar의 내부 압력을 조성해 검사를 실시했으며, 이에 VAM® 21이 안정적으로 견디는 것을 확인하였음
• Vallourec은 추가적인 검증 실험을 통해 VAM® 21이 최대 560bar 수준의 내부 압력에도 안정적으로 강관을 연결한다는 점을 확인했으며, 이는 VAM® 21이 지하 암염층 수소 주입 방식에서도 효과적인 솔루션임을 증명하는 것이라고 설명
○ Vallourec은 빠르게 성장할 것으로 전망되는 수소 인프라 부문을 공략하기 위해 강관 기반 수소 역량을 개발하면서 각종 파일럿 프로젝트에도 적극적으로 참여하고 있음
- 수소는 같은 부피의 가솔린보다 에너지 밀도가 3배 가량 높으면서 반응성 또한 좋아 불이 붙기 쉬음. 수소가 누출될 경우 대규모 폭발로 연결될 수 있으며, 때문에 수소 저장 및 운송 인프라는 높은 압력 상황에서도 기밀성을 유지해야 함
- Vallurec은 '50년 탄소 중립 목표를 달성하기 위해서는 글로벌 수소 저장 용량이 5,000만 톤 수준에 다다라야 한다는 IEA의 전망을 인용하면서, 이와 같은 대규모 수소 저장 및 운송을 위해서는 강관을 활용한 인프라 구축이 필요할 것으로 전망
• 로이터는 '40년에는 EU 내에서 40,000km에 달하는 수소 파이프라인이 운용될 것으로 전망된다고 보도한 바 있음
- Vallurec에서 Hydrogen Cluster Director를 맡고 있는 Vincent Designolle은 "자사 제품과 솔루션을 통해 수소 인프라 및 산업의 안정성에 기여할 것"이라고 언급하면서 향후 수소 인프라 관련 사업을 적극적으로 전개할 계획임을 시사