LNG 수송선 화물창, 인텔리전트 피그, 수소에너지, 연료전지, 가스하이드레이트 등이다.

5대 R&D 핵심전략에는 미래 성장동력 준비를 통해 세계 일류 에너지기업으로의 성장을 꾀하는 가스공사의 의지가 반영됐다.

특히 2005년에는 지난해 마련된 수소 및 연료전지, DME 등 신·재생에너지 관련 기술개발 기반을 적극 활용해 한 차원 높은 단계로 끌어올리겠다는 계획이다.

천연가스산업 발전의 힘찬 동력이 될 미래 신기술개발 현황, 전망, 발전가능성 등을 알아본다.

1. 인텔리전트 피그

인텔리전트 피그란 가스, 오일, 물 등 유체의 흐름을 이용해 피그를 진행시켜 배관의 상태를 파악하는 장비로 현재 모든 배관운영 회사에서 널리 사용하는 기술이다.
가스공사는 지난 95년부터 인텔리전트 피그기술을 공사 배관에 적용해 왔다.
2000년부터 본격적인 기술개발에 착수했으며, 기술개발이 완료되면 현재 외국 기술로 수행하는 배관의 안전성검사를 우리 기술로 대체 할 수 있게 된다. 또 가스공사 배관검사 이후에는 외국시장에 진출할 계획이다.
지오메트리 피그는 배관의 형상과 기형 여부를 알아내는 피그다.
배관내의 움푹 패인곳이나 비틀림 등 이상 유무와 위치파악, 더 나아가 배관의 절대좌표를 표시할 수 있는 수치지도 작성기능을 가진 피그다.
가스공사는 지난 2000년부터 지오메트리 피그 기술개발을 시작해 현재 개발을 완료, 약 5백km배관 대한 시험적용을 마치고 상업화에도 성공했다.
자기누설 피그는 부식 등으로 인하여 배관의 두께감소 여부와 부위를 찾아내는 기능을 가졌다.
상당부분 지오메트리 피그와 같은 기술을 사용하지만, 자기누설 피그는 자화(magnetization) 시스템을 이용하는 것이 핵심이다.
자기누설피그 역시 시제품 제작을 완료됐으며, pull-rig설비를 이용한 실험을 완료했다.
향후 기기에 대한 성능평가와 가스공사 배관에 대한 시험적용을 거쳐 신뢰성과 내구성을 확인한 후 상업화할 계획이다.

2. 수소에너지사업

지난 2003년 자체 연구개발에 의해 플레이트형 수소 제조장치를 개발한 가스공사는 한국산업진흥협회로부터 신기술인증서인 KT마크를 획득했다.
현재는 제품의 성능향상과 컴펙트화, 연료전지 시스템과의 연계를 위한 기술개발이 계속 수행중이다.
또 이렇게 개발된 기술을 바탕으로 최근 급증하는 수소 경제사회로의 전환에 부응하기 위해 시간당 20Nm3 시스템을 만드는 기술개발이 한창이다.
특히 2003년 10월부터 3년간 약 10억원의 기술개발비를 투자해 과학기술부의 수소 프론티어사업 중 하나로 추진되고 있는 「천연가스로부터 컴펙트형 20Nm3/hr 고효율 수소제조장치 개발연구」는 천연가스로부터 수증기 개질방법부터 연료전지 자동차의 수소 충전 및 산업용 특수 용도의 수소제조장치 개발을 위한 연구로 주목된다.
이 연구는 수소제조장치의 스케일 업과 고효율화를 위해 버너 구조 및 제어방법을 개선하고, 반응기 열교환 면적 증가 등에 대한 연구에 집중되고 있다.
이와는 별도로 가스공사는 외국 시스템과의 기술비교, 성능비교 등 전반적인 실증시험을 계획하고 있다. 이를 통해 수소스테이션 종합기술을 습득하고, 운영에 대한 주도적인 역할을 수행한다는 방침이다.
특히 수소스테이션의 도입·설치운영과 함께 연료전지 자동차를 도입된 수소 스테이션에서 직접 충전해 실증운전하는 연구도 동시에 수행될 예정이어서 관심을 모으고 있다.
이 외에도 가스공사는 태양광 및 풍력발전을 이용한 수소제조기반 기술개발에 관한 중장기 프로젝트를 수립할 계획이다.

3. 연료전지사업

연료전지사업은 2003년 7월부터 시작된 「5kw급 고분자 전해질 연료전지 실증연구」를 중심으로 진행되고 있다.
에너지 관리공단에서 공모한 대체에너지 실용화 평가사업 중 하나인 이 사업은 한국가스공사를 주관사로 대한도시가스, 삼천리, LG칼텍스정유, 퓨얼셀파워, 씨에이치피테크, 에너피아, 등이 참여해 한양대학교가 연구과제를 위탁 수행중이다. 정부지원금 23억원을 포함해 총 사업비 55억원 규모다.
이 연구에서는 현재 가정용 및 준상업용으로 가장 적합한 열병합기기 개발이 이뤄지고 있다. 이 기기는 기존 발전장치 보다 뛰어난 전기효율을 지니며, 배기가스는 수증기만을 배출한다는 면에서 뛰어난 청정에너지 기기로 평가받고 있다.
가정용 연료전지는 일본은 2010년 1백만호, 우리 나라는 1만호 보급목표를 세우고 연구개발 및 보급사업이 활발히 진행되고 있다.
연구에서는 또 연료전지시스템을 직접 필드에 적용시키기 위해 선진국 시스템을 도입, 시운전을 통해 국내에 적용하기 위한 작업이 진행중이다. 제품의 신뢰성을 확보하고 개선사항을 도출하는 한편 국내외에서 개발된 개질기 및 스택의 장기 성능을 비교하는 것 등이 그것이다.
신뢰성이 확보된 기기는 도시가스사에서 실 수요처에 적용해 실증운전을 수행하고, LG칼텍스정유, 퓨얼셀파워는 스택에 대한 실증연구를, 가스공사와 에너피아는 수소제조장치에 대한 실증연구, 연료전지 설치 및 계전은 씨에이치피테크에서 각각 수행한다.

4. 가스 하이드레이트

가스 하이드레이트의 매장량은 기존 천연가스 확인 매장량의 25배 이상이다.
화석에너지의 약 2배에 달하는 막대한 양으로, 일본해역 주변에도 자국에너지 소비량의 1백년 이상 사용할 수 있는 매장량이 분포돼 있어 21세기 화석에너지를 대체하는 에너지원으로 평가받고 있다.
2000년 들어 본격적인 탐사작업이 시작된 가스 하이드레이트사업은 부존가능성이 높은 동해 울릉도 부근 해역을 5년간 탐사라,고 관련 기술개발이 목표다.
산업자원부와 가스공사가 총 26억원의 기술개발비를 투입, 한국지질자원연구원과 공동으로 수행중이다.
1단계사업의 5차년도 탐사가 진행된 지난 2004년에는 탐사지역 9천8백40㎢ 면적의 울릉도 동북부 지역을 탐사해 가스 하이드레이트의 부존 증거인 해저 모방반사면 (BSR: Bottom Simulating Reflector), 해저 지형도, 해저의 지층변화, 지질·지화학 자료 등을 얻었다.
조사결과 우리 나라 해저에도 배사구조를 지닌 강한 BSR이 관찰돼 가스 하이드레이트가 존재하고 있는 증거로 보여 정밀탐사가 이뤄질 예정이다.
이러한 탐사 및 외부 검증결과를 토대로 정부와 가스공사, 석유공사, 한국지질자원연구원 등은 공동으로 가스 하이드레이트 개발 사업을 본격적으로 추진하고 있다.
가스공사 관계자는 『가스 하이드레이트는 분명히 풍부한 매장량과 환경 친화적인 자원으로차세대 에너지이라 할 수 있다』며 『동해바다에 부존 가능성이 있기 때문에 미래에너지를 선점할 수 있는 좋은 기회로 삼아 정부를 비롯해 유관기관의 긴밀한 상호협조 아래 강력한 개발이 이뤄져야 할 것』이라고 말했다.

5. LNG수송선 화물창

산업자원부가 중기 거점사업으로 추진중인 LNG선 화물창 사업은 지난해 9월 시작돼 오는 2007년 8월까지 이어진다.
LNG선 화물창 사업은 LNG 수송선의 핵심기술로 평가되는 초저온 액상화물을 저장하는 화물창시스템 기술로 현재 프랑스의 GTT사가 설계관련 기술을 독점적으로 보유하고 있다.
정부, 민간, 가스공사 합동으로 총 1백17억원이 투입될 예정이며, 가스공사는 총괄주관기관으로 LNG선 화물창의 핵심소재 및 방열시스템 개발을 책임진다.
가스공사는 화물창 국산화를 위해 육상용 LNG 저장탱크 기술을 이전, 수송선의 화물창 설계에 확대 적용함으로써 기자재 국산화 및 설계, 건조기반 기술을 마련하고 국내 고유모델을 개발할 방침이다.
화물창 국산화에 성공할 경우 연간 600억원에 달하는 기술사용료를 절감할 수 있을 뿐 아니라 조선업체의 수주능력이 높아지고 새로운 사업영역 개척에 필요한 원천기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.